铁矿尾砂是从铁矿中提选铁精粉时冲洗出的沉淀物。经化学成分分析,铁矿尾砂除含部分未选出的铁矿外,其余为二氧化硅、三氧化二铝和碳酸钙等成分。与普通建筑用砂相比,铁矿尾砂的技术指标与特细砂接近,基本符合标准要求。
1.工艺介绍
从铁尾矿砂的化学成分、矿物成分、坚固性等各个性质分析,铁矿尾砂符合普通混凝土用砂的质量标准。细度模数偏细和表观密度略重是铁矿尾砂的特点,一般不可能也没有必要去改变,只能去适应。
铁矿尾砂制作建筑人工砂,就是采用适当的工艺流程去除铁矿尾砂中一些较细颗粒(小于0.15mm),使之满足GB/T14684—2011《建筑用砂》中人工砂产品颗粒级配要求的过程,常用高频振动网筛等设备。随着旋流器技术的推广应用以及性能的进一步改进,使得铁矿尾砂截留回收变成现实。
从铁矿尾矿筛分出的0.3~2.36mm人工细砂,必须经过颗粒级配、石粉含量和泥块含量、有害物质、坚固性、表观密度、堆积密度、空隙率、碱集料反应等测试试验,应达到建筑用砂的国家标准要求,才可进入砂石市场。
我国有大量的金属矿和非金属矿,在采矿和加工过程中伴随产生约40%~60%的尾矿,有相当尾矿没有合理利用,浪费了资源,占用了土地,造成了新的环境污染。而如果经过适当分选与加工,不少尾矿就可以制成人工砂,减少尾矿对环境的损害,防止污染,保护环境,为矿山无尾矿或低成本建筑材料开发提供一条新途径。
2.应用实例(www.daowen.com)
下面介绍首钢矿业公司利用铁矿尾砂生产建筑人工砂的实践。
首钢矿业公司的水厂选矿厂,平均每小时排出尾矿矿浆2700m3,这些矿浆通过三级加压站和专用管路源源不断地输送到尾矿库,要付出电力消耗、备件消耗、管路磨损和每立方米干量尾矿1.5元的占地费等成本。该公司计划开辟既能降低成本又能合理利用尾矿资源的新渠道。
该选矿厂在尾矿输送管道上并联了一台离心旋流器,将模数为2.3~3.2粒度适中的铁矿尾砂(简称中砂),从矿浆中分离出来。由天津市建材研究所进行的性能检测和天津市建筑构件公司、天津市第一建筑工程公司进行的工程试验结果表明,其化学性能稳定,物理性能满足建筑用砂的要求,各项指标符合国家标准,成本低廉。当时,该厂已生产优质的铁矿尾砂万余吨,在满足本公司建筑用砂的同时还外销天津5000t。随着市场需求的增加,该选矿厂又追加投资30万元,建筑用砂的月产能力扩大到4万~6万t,同时还预建了基础设施,以便根据市场的需要进一步追加产能。
该选矿厂每月可生产铁矿尾砂18万t,选矿生产不断,铁矿尾砂的潜力巨大。
3.节能减排总结
用该选矿厂生产的铁矿尾砂配制的建筑砂浆和混凝土的强度合格,耐久性优良,可代替优质黄砂,使用效果良好,实现了变废为宝的目标。对于提高建筑用砂的质量,保护国土资源,治理环境污染,都具有重要意义。
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