摘要：介绍了尾矿多孔砖的生产技术及产品工艺流程及主要项目检测结果。为有效治理尾矿污染，消除渍坝隐患，节约资源和发展循环经济提供了一条途径。

关键词：金属尾矿；多孔砖；耐久性能

 

 

随着我国经济快速发展，传统粗放型的经济增长方式使得我国资源短缺的矛盾越来越突出，环境压力越来越大。走中国特色新型工业化道路、大力发展循环经济、提高资源利用率，是解决当前我国资源、环境对经济发展制约的必由之路。

金属尾矿综合利用难度大、牵涉面广，既关系企业和行业生存与发展，又影响环境与安全，是社会关注的热点。与粉煤灰、煤矸石等固体废弃物相比，尾矿的综合利用技术更复杂、难度更大。目前，我国工业固体废弃物综合利用率在60%左右，而金属尾矿的综合利用率平均不到10%，相比之下，尾矿的综合利用大大滞后于其他大宗固体废弃物。尾矿已成为我国工业目前产出量最大、综合利用率最低的大宗固体废弃物。

做好尾矿的综合利用是落实科学发展观，统筹人与自然和谐发展，发展生态文明，建设资源节约型、环境友好型社会的具体表现。符合《中环人民共和国循环经济促进法》和《金属尾矿综合利用专项规划（2010-2015）》。

1 原材料

 1.1  金属尾矿

      铅锌渣是金属矿山选铅、锌过程中排出的固体废弃物，在本试验研究用来作为细集资，符合GB6763规定。

1.2        普通硅酸盐水泥

强度等级32.5或42.5符合GB175规定。

本项试验采用的是符合GB175规定的强度等级32.5普通硅酸盐水泥。

2                金属尾矿主要性能

2.1            化学成分

      含铅（Pb）0.25%,锌（Zn）0.55%,铜（Cu）0.027%,硫（S）1.27%，金（Au）0.267g/t,银（Ag）1.358g/t,碳（C）2.44%，钙（Ca）12.66%，氧化镁（MgO）0.61%,铁（Fe）1.69%,硫（S）1.27%，钙（Ca）12.66%,三氧化二铝（Al₂O₃）1.38%,二氧化硅（SiO₂）58.15%,烧失量10.7%。

2.2            物理性能

  A 堆积密度为1420kg/m³

  B颗粒级配，见表1

筛孔尺寸/mm	分计筛余	累计筛余/%
	g              %
5.0                     0                0               0 2.5                     2                0.4             0.4 1.25                    2                0.4             0.8 0.63                    16               3.2             4.0 0.315                   130              26.0            30.0 0.16                    154              30.8             60.8 0.08                  120                 24.0             84.8 底                     76                 15.2              100

 

C 细度模数Mx=0.96，按细骨料划分属于特细砂（Mx为1.5-0.7）。

D 自然状态。

3 原料配比

原料配比见表2.

表2 原料配合比

强度等级	混凝土/kg/m3                               多孔砖/kg/m3
	水泥             金属尾矿           水泥            金属尾矿
MU10	235               1815               185             1423

 

3                工艺流程

工艺流程见图2

4.1  主要工艺设备

A  双卧轴强制式搅拌机

水泥与金属尾矿分别经过计量进入搅拌机中，如果尾矿砂含有水分，可不加水直接搅拌，反之要加入相应量的雾化水，均匀搅拌，到达充分混合、湿润、渗透，形成含水率基本一致的球核，输送到下一级的轮碾机中。

  B 轮碾机

    混合料经过双卧轴强制搅拌之后，颗粒之间彼此之间亲密接触，再通过轮碾破坏颗粒表面，使其增加活性，起到活化的作用，使这些颗粒新生成的表面发生自由的不饱和的化学原子价和结晶格子变形，使颗粒之间易于发生固相反应，增加物料的水化深度，提高制品的强度和耐久性能。

  C 压力成型机

  本道工序最为关键，为了保证制品具有足够的强度，压制成型的坯体必须密度大、强度高，每块砖坯大面上承受的力应大于270t，承受的强度应大于100MPa。这样条件下压制的坯体，不用托板直接搬运，码垛层数可达10层。自然养护、常压蒸汽养护或高压蒸汽养护皆可。

5          产品主要性能检测结果

产品主要性能检测结果见表3、表4

  表3  产品主要物理性能检测结果

强度等级        孔洞率/%             多孔砖密度/kg/m3            吸水率/%

MU10            21.6                     1600                     13.6

表4   主要力学和耐久性能检测结果

MU10强度等级	抗压强度/MPa	抗冻性
		25次冻融循环                50次冻融循环 （国际）                        （吉林省）
	平均       单块        强度      质量    强度       质量 值          值          损失     损失     损失       损失
标注 要求	>=         >=8.0      <=25%     <=5%      <=25%      <=5% 10.0
检验 结果	11.9       10.6      8           0.2       18         0.4

 

本项试验研究是用少量水泥和大掺量金属尾矿，制作的特细砂多孔混凝土砖，其主要性能达到JC943-2004建材行业混凝土多孔砖的MU10强度等级的要求，抗冻性能更为优越，经过50次冻融循环后的试样外观完好，与未试验之前相比基本没有太大的变化，仅有2个未搅拌开的砂团冻坏了，不但满足标准要求，还达到了吉林身（严寒地区）地方标准要求。

根据混凝土的特性，增大水泥用量、相应减少金属尾矿用量，调整配合比，可制作MU15、MU20、MU25、MU30各强度等级的多孔砖。

根据当地气候条件和建筑节能要求，可设计成不同孔洞率、密度等级、强度等级的多孔砖；严寒地区可在孔洞率大的多孔砖中填入保温材料以增加保温性能。

6        结束语

本项试验研究工艺简单、实用，所用材料因地制宜，符合国家墙改政策、环保政策及工业和信息化部、科学技术部、国土资源部、国家安全生产监督管理总局共同制定的金属尾矿综合利用专项规划（2010年-2015年）。

本项试验研制的多孔砖，由于密度大、吸水小、外观整齐光滑。可作为工业建筑和民用建筑的清水墙，降低工程造价。

调整配合比，增大水泥用量，增大孔洞率，可在不增加成本的情况下，提高多孔砖的强度，降低吸水率，大幅度提升其耐久性能。