铁尾矿砂的再生利用技术研究.docx

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铁尾矿砂的再生利用技术研究

摘要

铁尾矿在现代建筑中应用较广，尤其针对我国此类大国而言，库存量较大，而且存在整体上升的趋势。

当其数量不断的变大，其自身问题也不断暴露出来。

以我国为例，目前而言尾矿的利用效率较低，一旦进入到大规模生产模式，其很多问题便会完全暴露出来，产生对于环境的危害等。

很大一部分问题集中在其自身堆放面积较大，将会占据土地资源，甚至会引发一些连锁反应。

为了真正的帮助我国实现绿色施工以及可持续发展的目标，铁尾矿砂的利用也应该发生自我转变，就当前的形式而言，其主要便应该进入到重复利用模式中，通过比较合理的综合利用，保证其可以实现最大化的利用途径。

此次课题研究便是为了针对此项内容，主要针对的便是土木工程建造领域的应用方法，并且分析其是否可以通过改善生态环境缓解社会压力。

在此次课题研究中，通过大量的文献内容分析，并且采取了调研模式，针对国内外的利用现状进行了分析总结，找到了其中存在的突出问题，并且针对此类问题形成了探讨，针对探讨提出了建议。

在此次论文研究中，主要的内容便是为了提高我国的铁尾砂矿在土木建造中的再生利用效率，真正的帮助我国当代土木工程建立良好的发展途径。

关键词：

铁尾矿砂；土木工程；再生利用

abstract

Irontailingsinthemodernconstructionofawiderange,especiallyforsuchahitinChina,alargeinventory,andthereisanoverallupwardtrend.Whenthenumberofitsgrowing,itsownproblemshavebeenexposed.Inourcountry,forexample,atpresent,thetailingsutilizationefficiencyislow,onceenteredintothelarge-scaleproductionmode,manyproblemswillbecompletelyexposed,resultinginharmtotheenvironmentandsoon.Alargepartoftheproblemfocusedontheirownstackingareaislarger,willoccupylandresources,andevenleadtoanumberofchainreactions.

InordertoreallyhelptherealizationofChina'sgreenconstructionandsustainabledevelopment,utilizationofironoretailingsshouldalsoselfchange,intermsofthecurrentform,theyshouldenterintothemainrecyclingmode,throughthecomprehensiveutilizationofreasonable,ensureitstoachievemaximumutilization.Thetopicofthisresearchistoaddressthiscontent,mainlyforthecivilengineeringconstructionfieldofapplicationmethods,andtoanalyzewhetheritcanimprovetheecologicalenvironmenttoeasesocialpressure.Inthispaper,throughtheanalysisofalargenumberofliterature,andadoptedaresearchmodel,basedonthestatusofusingathomeandabroadwereanalyzedandsummarized,findtheprominentproblems,andtosolvethisproblemformthediscussion,putforwardsuggestionsfordiscussion.Inthispaper,themaincontentistoimproveChina'sirontailplaceruseefficiencyincivilregenerationconstruction,reallyhelpourcontemporarycivilengineeringtoestablishagoodwayofdevelopment.

Keywords:

ironore;civilengineering;recycling

1.绪论 4

1.1研究背景及研究意义 4

5）尾矿随意排放到江海湖或草原沙漠，导致环境污染； 5

1.2国内外研究现状 6

1.2.1国内研究现状 6

1.2.2国外研究现状 9

2.铁尾矿砂概述 11

2.1铁尾矿砂 11

2.2我国铁尾矿应用现状分析 14

2.3铁尾矿应用存在的危害及当前应用存在的问题 18

2.1.2铁尾矿的危害 19

3.铁尾矿砂的土木工程利用可行性探讨 22

3.铁尾矿砂的土木工程利用可行性探讨 22

3.1铁尾矿所包含的成分和具体性质分析 22

3.1.1试样分析 22

3.1.2对铁尾矿中的化学成分进行研究 22

3.1.3铁尾矿中所包含的矿物成分探讨 23

3.2探讨铁尾矿稳定性 23

3.3铁尾砂矿应用分析 23

4.土木工程中铁尾砂矿的再生利用技术 27

4.1铁尾砂矿混凝土制备 27

4.1.1铁尾砂矿制备混凝土基础性能简介 27

4.1.2制备工艺 28

4.2铁尾矿砂免烧砖 29

4.2.1免烧砖简介 29

4.2.2免烧砖制备方法 30

4.3铁尾砂矿免烧砖的优势分析 31

5结论与展望 32

致谢 33

参考文献 34

1.绪论

1.1研究背景及研究意义

建筑材料生产过程中消耗了数量巨大的能源。

据世界观察研究所估计，每年全球建筑材料的生产约需数以十亿吨计的原材料，仅建筑材料生产过程中产生的能耗大约占全球总能耗的46.7%。

据欧洲建筑师协会估计，全球建筑相关产业造成50%的空气污染、42%的温室气体、50%的水污染、48%的固体废弃物和50%的氟氯化合物。

所以，合理审慎使用建筑材料，寻求能够大幅度提高其生产中能源利用效率的方法，很大程度上缓解能源约束，减轻生态环境压力，为经济社会可持续发展提供保障已经成为当前社会对建设行业最为迫切的要求。

矿产资源是重要的自然资源，具有非可再生性。

它是人类社会生产发展不可或缺的物质基础，通常分为三大类：

金属矿、非金属矿和能源矿。

作为金属矿的铁尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下，将铁矿石磨细、选取“有用组分”后所排放的废弃物，其中含有一定数量的有用金属和矿物，具有粒度细、数量大、成本低、可利用性差的特点，一般采用填埋处理，不仅占用大量土地，而且它的随意排放是造成环境污染的重要原因，也是资源损失常见的途径。

同时，随着矿石资源的大量开采利用，矿石资源面临日益短缺、甚至枯竭的局面，因此铁尾矿作为二次资源再利用已被世界人民的关注和重视。

据不完全统计显示，我国现有8000多个国营矿山和11万多个乡镇集体矿山，因受选矿技术水平以及生产设备的制约，矿业生产的尾矿已达到100亿吨以上，并呈逐年增加的趋势，年排出尾矿量高达5亿吨以上，其中黑色冶金矿山年排放尾矿量达1.5亿吨，堆存的尾矿量近50亿吨，其中铁尾矿量高达十几亿吨，占全部尾矿堆存总量的近1/3。

而我国目前尾矿的综合利用率仅为7%。

随着开采矿数目和产量的猛增，铁尾矿的排出量也在急剧增加。

由于铁尾矿具有颗粒细、表面积大、质量轻、能随水流、随风飘的特点，所以铁尾矿如若不及时处理会带来以下主要危害：

1）大量尾矿长期堆放，形成潜在的地质灾害源，威胁人们财产和生命安全；

2）受经济条件、技术水平、市场需求和设备性能等因素的限制，造成矿产资源的浪费；

3）易形成沙尘暴，对所在地区的生态环境影响严重；4）耕地被占用，人多地少的矛盾越来越突出；

4）耕地被占用，人多地少的矛盾越来越突出；

5）尾矿随意排放到江海湖或草原沙漠，导致环境污染；

6）影响自然景观和旅游资源，在很大程度上抑制地方经济发展。

因此，铁尾矿砂的再生利用问题已受到社会的普遍关注。

正视铁尾矿资源的现实存在，积极拓展资源综合利用途径，对提高经济发展效益，改善生态环境，维系社会健康发展有着十分重要的意义。

铁尾矿在建筑工程领域再生利用中，缺乏相应的技术引导，有必要形成崭新的铁尾矿再生利用技术的研究路线，以促进铁尾矿在建筑工程领域中的再生利用。

本课题预期达到如下目的：

1）通过调查研究，分析我国铁尾矿在建筑工程领域再生利用中的现状及存在的问题，并利用相关的基本理论找出相应的解决办法；

2）分析尾矿代砂后建筑材料组成、结构与性能之间的关系，研究尾矿代砂产品的物理和力学性能，提出尾矿代砂的技术途径，为大量采用尾矿砂的建筑砂浆产品提供技术支持和保证。

3）分别对铁尾矿在建筑工程领域中再生利用的技术可行性、经济属性及环保属性进行研究，并对其进行利用效果和适用性的评价；

4）建立铁尾矿建筑工程领域再生利用的评价指标体系，对技术本身三大属性、技术应用现状等方面作出定量评价；

5）初步提出铁尾矿建筑工程领域再生利用相关政策建议，推动建筑工程领域

的可持续发展。

本课题立足于尾矿资源的循环利用，并考虑其成分组成的特殊性，将寻求在

以下几个方面予以突破：

1）通过详细考察和调研，基本掌握国内主要金属矿区内尾矿排放情况、尾矿品种及利用现状和存在的问题。

在从多角度多元化利用尾矿的基础上，寻找具备环境友好型的代砂尾矿资源；

2）通过优化组合技术，探索尾矿在建筑砂浆的应用方法，提出尾矿代砂制备各类建筑砂浆的技术路线；

3）深入分析铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的经济性与环保性，并为该技术的推广实施提供切实可行的政策建议。

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

我国的铁尾矿综合利用研究起步较晚，对铁尾矿砂作为混凝土骨料的研究近几年发展迅速。

研究内容主要有：

2009年，蔡基伟、封孝信、赵丽等做了铁尾矿砂混凝土的泌水性试验。

试验结果表明：

铁尾矿砂混凝土保水性和流动性比天然砂混凝土差，泌水率高于同样配合比的天然砂混凝土。

2009年，张少波做了铁尾矿砂混凝土流变性能研究。

研究发现：

天然砂混凝土的塑性粘度系数均大于铁尾矿砂混凝土，屈服应力均小于铁尾矿砂混凝土。

2009年,孙玉良、赵芸平、阎嘉旺做了尾矿砂石混凝土耐久性的试验研究，试验结果表明：

尾矿砂石混凝土的抗冻性与天然砂石混凝土的基本接近；低强度等级时，尾矿砂石混凝土的抗渗性低于天然砂石混凝土；尾矿砂石混凝土的抗碳化性能高于天然砂石混凝土的抗碳化性能。

2009年，赵芸平、孙玉良、于涛等通过对尾矿砂石混凝土施工性能的系统试验研究。

研究分析表明，在相同试验条件下，尾矿砂石混凝土的坍落度小于天然砂混凝土；相同配合比时，铁尾矿砂混凝土的黏聚性和