[发明专利]大掺量铁矿尾矿高性能混凝土及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于混凝土生产技术领域，具体涉及一种大掺量铁矿尾矿高性能混凝土及其生产工艺。 

背景技术

目前许多工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作为矿山开发的新目标，把尾矿的综合利用及治理的程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。 

国外开展尾矿利用研究较早，美国、俄罗斯、加拿大等国尾矿处理技术较为成熟，尾矿处理率较高，铁矿尾渣的回收利用已经引起各个国家的重视，一些发达国家的铁矿尾渣回收利用率已经达到60%以上，甚至做到了无尾矿堆放矿山。国外多年的实践表明，将矿山尾矿作为复合矿物原料进行整体开发利用，正成为经济实用的新矿产资源。它不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山重新成为新资源基地恢复和扩展生产，而且可以开辟新材料的科技领域，推动科技进步，同时也可以解决环境污染、改善生态环境和整治国土。 

目前国内铁矿尾矿产出率平均高达70%以上，据统计，2000年-2009年全国共排放铁矿尾渣28.32亿吨，占所有金属尾矿的45%。铁尾矿综合利用率仅为14%，而铁尾矿的利用率就更低。与国外综合利用率的先进水平相距甚远，究其原因，有以下几点： 

1、一些尾矿综合利用工艺技术尚未成熟，大多数工作尚处于实验室研究和开发阶段； 

2、尽管我过对综合利用尾矿资源和改善人类生存环境的呼声很高，并且相继出台了有关法律、法规，但仍有不少矿山部门对尾矿利用与治理工作缺乏应有的重视，只考虑眼前利益，急功近利，宁可缴纳环境污染费，也不愿投资尾矿的利用和治理。 

3、虽然我国在尾矿利用与治理方面已取得了不少的研究成果，但由于产学研之间的联系不够紧密，未形成有机的结合。 

4、矿山用于科技投入的资金少，因而科研成果转和推广率不高，有应用前景的研究成功过难以转化为现实生产力。 

5、鼓励利用尾矿资源的政策尚未落到实处，国家投入较少。因为开发尾矿的成本较高，并且见效不快，企业的经济效益低，积极性不高，而国家在尾矿开发上的投入又太少，很多非国有矿山企业并不愿意开发利用尾矿。 

国内部分科技人员对尾矿综合利用也进行了一些研究：封孝信、蔡基伟、柴红俊等做了尾矿砂石混凝土的干缩性能研究；蔡基伟、封孝信、赵丽等做了铁尾矿砂混凝土的泌水特性研究；蔡基伟、张少波、侯桂香等做了铁尾矿砂对混凝土工作性和强度的影响研究；蔡基伟、 张勇、封孝信等做了铁尾矿粉对混凝土工作性与强度的影响研究；宋裕增、刘淑婷、蔡基伟等做了铁尾矿砂混凝土的和易性与强度特点研究；郑长龙做了铁矿尾渣在工艺陶瓷上的应用研究；周红做了水泥工业对工业废渣的综合利用研究；赵非、赵敏等做了工业废渣与废旧混凝土的再利用研究。这些研究为尾矿综合研究和利用奠定了基础。 

铁尾矿资源的高效无废利用，在缓解环境矛盾的同时，还可扭转目前我国金属矿山生产类型单一、资源缺乏、抵御产品市场价格波动能力较弱的现状，有效提高矿山企业的市场适应能力和经济效益。对尾矿开发利用的趋势是：以“资源化、无害化”为原则开展尾矿的综合利用研究，以开发高附加值、多功能新材料为技术攻关核心。 

尾矿建材应用前景尾矿在建材业上的应用可谓各式各样，这主要是由于不同地区的尾矿成分不同造成的。就目前我国对尾矿的利用情况来看，大部分是对有用元素的提取回收，或者作为砂石的替代品，高档次建材制品由于成本较高，还难以形成规模,处于试验室阶段,与传统的建材制品难以形成竞争优势。但是，由于尾矿建材业是对资源的二次利用,利用铁矿尾渣制作建筑材料是一条很好的途径，不仅可以进行大宗量、高附加值利用铁矿尾渣，有效地缓解铁矿尾渣堆存带来的大量问题，而且为建材行业提供了一种较为理想的原料，开辟了新的资源。 

发明内容

本发明的目的是提供一种大掺量铁矿尾矿高性能混凝土，该混凝土利用铁矿尾矿代替部分砂子并添加复合外加剂，不仅增强了混凝土的抗硫酸盐的侵蚀，提高了混凝土的耐久性，而且改善了混凝土拌合物的性能，提高了混凝土的强度，节能环保；本发明同时提供了其制备工艺。 

本发明所述的大掺量铁矿尾矿高性能混凝土，包括砂子和外加剂，其中，该混凝土中的砂子部分由铁矿尾矿代替，同时在混凝土中添加复合外加剂；其中，铁矿尾矿的重量占砂子和铁矿尾矿总重量为20-50％，复合外加剂的重量为砂子和铁矿尾矿总重量的1-2％；复合外加剂采用聚羟酸高效减水剂、聚醚多元醇与纳米碳酸钙以质量比1-2:1-2:1-2复配而成；所述聚醚多元醇为官能度2-3、分子量1800-2200的聚环氧丙烷醚二元醇。