一种利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法与流程

本发明属于地质聚合物混凝土制备，具体涉及一种利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法。

背景技术：

1、在选矿过程中，有些共伴生组分嵌布粒度细、共生关系复杂，想要将其充分解离就需要进行细磨甚至超细磨。为了充分地解离铁矿石，提取其中的铁等有价元素，通常需要将原矿磨得很细，这就导致生成的铁尾矿粒度非常细，形成超细铁尾矿(粒度小于250目)。

2、由于我国铁矿石具有贫、细、杂和难选的特点，选矿中的有用矿物回收水平较低，导致产生的超细尾矿数量很大。其中高铝超细铁尾矿相较其他类型的超细铁尾矿来说利用更加困难。例如，因为高铝铁尾矿富含ca、mg和al等元素，所以它很难被用来制备土壤改良剂和肥料。

3、因此，如何实现超细高铝铁尾矿的大宗量高效利用已成为高铝铁矿建设绿色矿山的客观要求，充分利用超细高铝铁尾矿不仅可以提高资源利用率，降低环境污染，有助于推动矿产行业的可持续发展。现有技术中，缺少能够超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，使用超细高铝铁尾矿为原料，通过将其和金属氧化物、氢氧化钠和硅酸钠等其他原料共同作用，得到地质聚合物，替代水泥生成混凝土，实现了超细高铝铁尾矿的二次利用。

2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

3、本发明提供一种利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，包括如下步骤：

4、1)将废弃玻璃和超细高铝铁尾矿混合，球磨得到粒度为800目的超细粉；

5、2)将得到的超细粉按配比与氢氧化钠、硅酸钠、金属氧化物混合，再加入减水剂，得到混合物；

6、3)将得到的混合物按配比与石子、机制砂混合，得到水泥替代料；向水泥替代料中加水混合，得到混合浆料；

7、4)将混合浆料浇入模具，养护，得到地质聚合物混凝土。

8、进一步地，如上所述利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，步骤1)中，所述废弃玻璃的硅砂含量在70％以上，氧化钠含量在20～28％，氧化铝为1～1.5％，铁量为0.08～0.1％，其他元素含量均不超过1％。

9、进一步地，如上所述利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，步骤1)中，所述超细高铝铁尾矿的主要成分为阳起石、长石、石英、高岭土、绢云母、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿及磷灰石，所述超细高铝铁尾矿中铝的含量在10～16％，钙的含量在2～8％，镁的含量在3～8％。

10、进一步地，如上所述利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，步骤1)中，通过调节超细粉中硅/铝的摩尔比，提升形成3d网络结构的能力，增强力学性能。

11、进一步地，如上所述利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，步骤2)中，所述金属氧化物是粒度为200目的氧化镁；所述减水剂的减水率为35％，含固量为40％。

12、进一步地，如上所述利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，步骤3)中，按照水灰比为0.4向水泥替代料中加水混合。

13、进一步地，如上所述利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，步骤3)中，所述石子由粒径为5～10mm的碎石和粒径为10～20mm的碎石按3：7的质量比进行混合连续级配得到；所述机制砂的细度模数为2.9，含泥量为0.46％。

14、进一步地，如上所述利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，步骤4)中，养护的具体操作为：将混合浆料浇入模具后振实，室温下养护至规定龄期。

15、本发明的有益效果是：

16、1、本发明使用超细高铝铁尾矿为原料，通过将其和金属氧化物、氢氧化钠和硅酸钠等其他原料共同作用，得到地质聚合物，替代水泥生成混凝土，实现了超细高铝铁尾矿的二次利用。

17、2、本发明制备过程中还使用了废弃玻璃，实现了多种工业固废的综合利用；通过废弃玻璃来调节硅/铝比，提升形成3d网络结构的能力，增强力学性能；同时将废弃玻璃和超细高铝铁尾矿混合后，球磨得到超细粉继续磨细到800目，也可以一定程度增加水化活性。

18、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

技术特征：

1.一种利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，其特征在于，步骤1)中，所述废弃玻璃的硅砂含量在70％以上，氧化钠含量在20～28％，氧化铝为1～1.5％，铁量为0.08～0.1％，其他元素含量均不超过1％。

3.根据权利要求1所述的利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，其特征在于，步骤1)中，所述超细高铝铁尾矿的主要成分为阳起石、长石、石英、高岭土、绢云母、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿及磷灰石，所述超细高铝铁尾矿中铝的含量在10～16％，钙的含量在2～8％，镁的含量在3～8％。

4.根据权利要求1所述的利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，其特征在于，步骤1)中，通过调节超细粉中硅/铝的摩尔比，提升形成3d网络结构的能力，增强力学性能。

5.根据权利要求1所述的利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，其特征在于，步骤2)中，所述金属氧化物是粒度为200目的氧化镁；所述减水剂的减水率为35％，含固量为40％。

6.根据权利要求1所述的利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，其特征在于，步骤3)中，按照水灰比为0.4向水泥替代料中加水混合。

7.根据权利要求1所述的利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，其特征在于，步骤3)中，所述石子由粒径为5～10mm的碎石和粒径为10～20mm的碎石按3：7的质量比进行混合连续级配得到；所述机制砂的细度模数为2.9，含泥量为0.46％。

8.根据权利要求1所述的利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，其特征在于，步骤4)中，养护的具体操作为：将混合浆料浇入模具后振实，室温下养护至规定龄期。

技术总结
本发明属于地质聚合物混凝土制备技术领域，具体涉及一种利用超细高铝铁尾矿制备地质聚合物混凝土的方法，包括如下步骤：1)将废弃玻璃和超细高铝铁尾矿混合，球磨得到粒度为800目的超细粉；2)将得到的超细粉按配比与氢氧化钠、硅酸钠、金属氧化物混合，再加入减水剂，得到混合物；3)将得到的混合物按配比与石子、机制砂混合，得到水泥替代料；向水泥替代料中加水混合，得到混合浆料；4)将混合浆料浇入模具，养护，得到地质聚合物混凝土。本发明使用超细高铝铁尾矿和废弃玻璃为原料，通过将其和金属氧化物、氢氧化钠和硅酸钠等其他原料共同作用，得到地质聚合物，替代水泥生成混凝土，实现了超细高铝铁尾矿的二次利用。

技术研发人员：陈勇,杜彩文,蔡军,陈静
受保护的技术使用者：安徽马钢矿业资源集团矿山科技服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21