钼尾矿在建筑材料中的应用

钼尾矿在建筑材料中的应用

【摘要】文章论述了钼尾矿资源的总体情况及综合利用的三个方式；并着重介绍钼尾矿在建筑材料中的各项应用，包括应用在水泥生产、墙体材料、玻璃以及陶瓷，尤其是墙体材料中的新型砖材料。为钼尾矿的回收利用做了重大贡献，更为新型建筑材料提供来源。

【关键词】钼尾矿；综合利用；建筑材料

中图分类号：TU502

0 引言

众所周知矿产资源是不能再生的资源，随着人类社会工业化和能源的大量需求，对矿产的不停开发和利用，有限的矿产资源日益枯竭，因此对于矿产资源的充分利用显得尤为重要，特别是对尾矿资源的再利用。商洛地区在历史中经历了加里东运动、印支运动等构造运动，岩浆运动频繁，岩浆、断裂构造及热液活动为矿物形成提供了有利条件，形成了较为丰富的矿产[1]。钼矿是其中较大的矿种之一，因此研究钼尾矿有着重要的意义。

将钼尾矿当作原材料进行整体回收并再利用，成为经济实用的新型矿产资源，不但能使原本枯竭或者资源不足的矿山重新成为新的资源基地，并且能够使国家企业没有必要投入大量资金进行大量基本建设，就能获得大量已经加工成细颗粒原料的矿产资源。本文主要研究钼尾矿在建筑材料中的应用，为新的建筑材料做一定的探究。

1 钼尾矿资源概况

钼元素是一种发现得较晚的金属元素，1792年瑞典化学家从钼矿中提炼出来。由于钼具有熔点高、强度高、耐腐蚀、耐磨研等优点，因此在工业上得到了广泛的利用。随即带来的也是大量钼尾矿的产出，钼尾矿是钼矿经过挖掘、选矿后产出的一种工业废料，其主要组成元素为Ca，Si，Fe，Al等，但大多数钼尾矿仍然被闲置废弃，造成一定的环境污染，其有效处理早已成为全社会共同关注的环境课题。

2 钼尾矿的综合利用

对矿山尾矿，目前采用尾矿综合利用的处理方式有三种，即物质再回收利用、物质转换、能量转移。

2.1 物质再回收利用

物质再回收利用是在尾矿中综合回收利用有用矿物或元素。目前可从尾矿的磁选、浮选、酸浸、絮凝等工艺中对其进行再回收，有的还可以回收其他一些有色金属，例如金、铜等贵金属，经济效益更高 [2]。还有钼尾矿中钼和钨元素的回收，使得钨矿资源开采和回收的积极性有了极大的提高。

2.2 物质转换

物质转换是把尾矿加工制成新型态的其他物质，例如水泥、玻璃、陶瓷等。我国矿业在前些年已开始利用尾矿研制水泥熟料、免烧砖、微晶玻璃、轻质陶粒等建筑材料的研究工作。尤其是钼尾矿在建筑材料中的应用更是为建筑行业做了非常大的贡献。

2.3 能量转移

能量转移是从废弃物中回收能源，如利用煤研石发电等。这为能源材料的紧缺也做出了一定的贡献。

3 钼尾矿在建筑材料中的应用

3.1 钼尾矿应用于水泥生产

利用尾矿制备水泥在我国建筑材料的应用开展的较早，利用SiO2含量在50%以下的尾矿进

行硅酸盐水泥的生产。近年来，利用钼尾矿制备贝利特水泥熟料也有了一定的研究，贝利特

水泥指贝利特含量较高的水泥，因为它可以降低熟料煅烧温度、降低二氧化碳排放量，近年

来得到了大量关注，因此利用钼尾矿烧制排放低碳的贝利特水泥熟料，以钼尾矿、河砂、石

膏和石灰石为材料可以制得贝利特硅酸盐水泥熟料。为钼尾矿的高效利用提供了可行的途径。

3.2 钼尾矿应用于各种墙体材料

改革开放后，我国墙体材料主要是粘土烧制的粘土砖，但由于粘土大量占用农田，因此，禁

止生产并且使用粘土烧制的实心砖，这样便使传统的墙体材料面临一场严峻的革命[3]。随着

工业化程度的不断提高，各种工业废渣逐渐增多，以尾矿生产墙体材料的研究工作得以在我

国陆续开展起来。

3.2.1 利用钼尾矿研制生产免烧砖

免烧砖又叫非烧结砖，在我国20世纪80年代初就开始研究免烧砖。李春等人在商洛地区，

通过对原料掺加本地钼尾矿制备免烧砖，达到了废物利用的真正应用价值。首先是将钼尾矿

和MgO一起放入烘箱中进行烘干，然后将MgCl2加到水中，配制不同浓度的卤水。然后将

钼尾矿与MgO进行混合，进行搅拌2分钟，再加入适量的卤水湿拌2分钟。把原料均匀混

合后倒入钢模具中，放入养护箱中进行养护，1天之后拆模，最后将试块放入养护箱中继续

养护，达到养护龄期后进行强度的测定[4]。

3.2.2利用钼尾矿研制生产蒸压砖

将炉渣、粉煤灰、钼尾矿作为原料制成承重蒸压砖，一种新型墙体材料，这种材料循环经济，是钼尾矿资源化综合利用的重要途径。刘龙采用正交试验法研究生产承重蒸压砖的试验方法

和工业实践，对该制品进行性能测试表明：该制品除具有较好的强度之外，其冻融性、石灰

爆裂、吸水率、耐碱、耐盐性能均良好，强度完全可以达到国家标准[5]。

3.2.3利用钼尾矿研制生产混凝土空心砌块

在当今社会发展形势下，将钼尾矿运用于建筑工程——研制混凝土小型空心砌块，符合科学

发展观和可持续发展的要求，它是替代实心粘土砖的又一种新型建筑材料。吴伟东等人通过

正交试验，探索利用钼尾矿粉替代部分砂研制混凝土小型空心砌块的可行性，试验所得的优

化配合比配制钼尾矿混凝土，经机械搅拌、机械成型、养护等环节生产钼尾矿混凝土小型空

心砌块，并进行基本力学及物理性能试验[6]。

3.3 钼尾矿应用于玻璃和陶瓷生产

玻璃作为建筑材料在整个建筑过程中应用也是比较多的，尤其是近几年微晶玻璃的生产。在

欧美国家，微晶玻璃的研究起步比较早，国内在铜、铁、钨、钒担等尾矿微晶玻璃方面也开

展了大量的研究，由于尾矿生产微晶玻璃的投资费用相对较高，所以很多矿山在尾矿综合利

用时考虑生产微晶玻璃的甚少。一般情况下，钼尾矿中SiO2含量在70%-80%时适宜生产微晶玻璃。

利用尾矿研制生产陶瓷打破了用粘土作为原料的传统工艺，在有效利用废弃尾矿、减轻环境

压力的同时，也使得陶瓷的性能得到了很大的改善。

4 结语