一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法与流程

专利2026-06-27  14


本发明涉及矿山尾矿渣重复利用,具体是一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法。


背景技术:

1、原矿经过选别作业处理后,其主要成分已在精矿中富集,有的经过中和处理后,矿石的次要成分或其他伴生金属也得到回收后剩余的含有用成分很低的这部分产物,或叫最终尾矿。石材矿山尾矿不仅占地面积大,到了秋季,大风现象多发,这样如果部分矿山尾矿颗粒较小,很容易造成空气污染。为了减少矿山尾矿对环境的影响,需要对矿山尾矿进行处理。对矿山尾矿的处理方法主要有三种:一是覆土造田,但也有因压的土层较薄,造成粉尘二次危害的;二是利用有机生物,在可降解固化废料选择、基质、选择种子吸收矿山尾矿中的可以用物质,但也有因压的土层较薄,造成粉尘二次危害的;三是作为建筑材料进行使用。

2、石材矿山尾矿具有多种,其成分主要包括 sio2、fe2o3、cao、mgo和 al2o3等,我国最为常见的是铁尾矿,针对石材矿山尾矿的主要成分,其较多种类的石材矿山尾矿与混凝土的骨料成分较为接近,可将石材矿山尾矿作为骨料添加到混凝土当中,来替代传统的混凝土骨料,如煤矸石,不仅有效解决了矿山尾矿难以处理的问题,同时节约了资源。

3、但是,现有的石材矿山尾矿渣由于存在的颗粒棱角多形成的粗骨料和细骨料之间的结合较为松散,导致以矿山尾矿为骨料形成的混凝土强度存在缺陷,使用容易出现开裂等问题,不能够满足人们对可持续、高性能的要求,限制了其在混凝土材料中的应用。为此,针对上树背景技术中提出的问题,本领域技术人员提出一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,将石材矿山尾矿应用于混凝土中作为骨料使用。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,包括以下步骤:

3、s1:制备细骨料

4、选取石材矿山尾矿渣机械破碎研磨并过筛之后通过乙醇洗涤干燥,得到初级细骨料,将初级细骨料分散到碱性溶液中浸泡一段时间,将浸泡好的初级细骨料与通过乙醇洗涤并干燥,将产物分散到含有3-氨基丙基三甲氧基硅烷的二甲基亚砜溶液中,浸泡一段时间,产物通过乙醇洗涤之后干燥得到成品细骨料;

5、s2:制备粗骨料

6、选取石材矿山尾矿渣机械破碎研磨并过筛之后通过乙醇洗涤干燥,得到初级粗骨料,将初级粗骨料分散到氢氟酸溶液中反应一段时间,将产物过滤通过乙醇洗涤,然后煅烧,煅烧冷却之后将产物分散到含有3-羧基丙基三甲氧基硅烷的二甲基亚砜溶液中,浸泡一段时间,产物通过乙醇洗涤之后干燥得到成品粗骨料;

7、s3:制备混凝土

8、将步骤s1和步骤s2中分别制备得到细骨料和粗骨料加入到搅拌机中,并向搅拌机中加入水、粉煤灰、水泥和聚羧酸减水剂,搅拌120-200s得到通过石材矿山尾矿渣资源化利用的混凝土。

9、优选的,所述步骤s1和步骤s2中选取的石材矿山尾矿渣其sio2的含量为65-85%。

10、优选的,所述步骤s1中制备的成品细骨料粒度小于5mm,所述步骤s2中制备的成品粗骨料粒度在12-17mm之间。

11、优选的,所述步骤s1中的碱性溶液内含有氢氧化钠和高锰酸钾组成,高锰酸钾的浓度为3-11g/l,所述碱性溶液的ph在12.2-13.6之间。

12、优选的,所述步骤s1中碱性溶液对过筛之后的细骨料浸泡时间为6-17min,得到的初级细骨料在3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的浸泡时间为3-14h,3-氨基丙基三甲氧基硅烷在二甲基亚砜溶液中的浓度为2-6%。

13、优选的,所述步骤s2中所使用的氢氟酸浓度在0.7-2.1%之间,过筛之后的粗骨料与氢氟酸的反应时间为0.7-1.6h之间。

14、优选的,所述步骤s2中煅烧的温度在700-1200℃,煅烧时间为0.6-2.8h,煅烧冷却之后的粗骨料在含有3-羧基丙基三甲氧基硅烷的二甲基亚砜溶液中浸泡的时间为8-16h,3-羧基丙基三甲氧基硅烷在二甲基亚砜中的浓度为3-5%。

15、优选的,步骤s3中按质量份,分别含有细骨料420-540份、粗骨料350-430份、水150-230份、粉煤灰25-40份、水泥120-170份、聚羧酸减水剂15-22份。

16、与现有技术比,本发明的有益效果是:

17、1.本发明石材矿山尾矿渣作为粗骨料和细骨料的制备原料,能够有效代替传统混凝土中使用的骨料如煤矸石,不仅有效解决了矿山尾矿难以处理的问题,有效的利用了石材矿山尾矿渣资源;

18、2.本发明中将石材矿山尾矿渣分为合理粗细骨料进行搭配,从而使得粗细骨料在混凝土中发生更好的协同作用,并同时对细骨料和粗骨料进行改进处理,使其分别带上正负电荷,加强它们之间连接的牢固程度,有效的提高了制备的混凝土强度,满足人们对混凝土可持续、高性能的要求。



技术特征:

1.一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤s1和步骤s2中选取的石材矿山尾矿渣其sio2的含量为65-85%。

3.根据权利要求1所述的一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤s1中制备的成品细骨料粒度小于5mm,所述步骤s2中制备的成品粗骨料粒度在12-17mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤s1中的碱性溶液内含有氢氧化钠和高锰酸钾组成,高锰酸钾的浓度为3-11g/l,所述碱性溶液的ph在12.2-13.6之间。

5.根据权利要求4所述的一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤s1中碱性溶液对过筛之后的细骨料浸泡时间为6-17min,得到的初级细骨料在3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的浸泡时间为3-14h,3-氨基丙基三甲氧基硅烷在二甲基亚砜溶液中的浓度为2-6%。

6.根据权利要求1所述的一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤s2中所使用的氢氟酸浓度在0.7-2.1%之间,过筛之后的粗骨料与氢氟酸的反应时间为0.7-1.6h之间。

7.根据权利要求6所述的一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤s2中煅烧的温度在700-1200℃,煅烧时间为0.6-2.8h,煅烧冷却之后的粗骨料在含有3-羧基丙基三甲氧基硅烷的二甲基亚砜溶液中浸泡的时间为8-16h,3-羧基丙基三甲氧基硅烷在二甲基亚砜中的浓度为3-5%。

8.根据权利要求1所述的一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,其特征在于,步骤s3中按质量份,分别含有细骨料420-540份、粗骨料350-430份、水150-230份、粉煤灰25-40份、水泥120-170份、聚羧酸减水剂15-22份。


技术总结
本发明涉及矿山尾矿渣重复利用技术领域,具体为一种石材矿山尾矿渣资源化利用的方法,包括以下步骤:S1:制备细骨料选,选取石材矿山尾矿渣制备合适粒度的细骨料;S2:制备粗骨料,选取石材矿山尾矿渣制备合适粒度的粗骨料;S3:制备混凝土,将步骤S1和步骤S2中分别制备得到细骨料和粗骨料加入到搅拌机中,并向搅拌机中加入水、粉煤灰、水泥和聚羧酸减水剂,搅拌120‑200S得到通过石材矿山尾矿渣资源化利用的混凝土。本发明利用石材矿山尾矿渣中的含量特性,完全替代混凝土中的骨料,生产的混凝土强度高,有效的节约了资源。

技术研发人员:袁栋栋,张国奥,卫聪聪,江山,谭谈,白娅彬,吴龙跃,杨名翔,许磊华,朱婉婷,夏世斌,张扬
受保护的技术使用者:中电建路桥集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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