[發明專利]一種尾礦基特種混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 201910063617.0
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109678405A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 林瑞云
• 申請（專利權）人: 林瑞云
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/14;C04B18/12
• 代理公司: 福州科揚專利事務所 35001
• 代理人: 何小星

本發明公開了一種尾礦基特種混凝土及其制備方法，該混凝土由以下重量份原料組成：膠凝材料270?450份；礦物摻合料50?80份；細骨料650?750份；粗骨料1000?1400份；外加劑3?8.5份；加強纖維40?85份；水120?170份；所述礦物摻合料由鎳尾礦和鋼渣粉組成；所述鎳尾礦和鋼渣粉的摻配質量比為1：（0.1?0.25）。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種尾礦基特種混凝土及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著自然資源的枯竭，國家為保證生態環境，逐步開始限制河砂的開采，部分省市已經完全禁止開采。目前可開采、利用的天然砂資源越來越少，完全不足以供應下游企業的需要。這就導致許多預拌混凝土企業，生產所用的天然砂質量參差不齊，許多場地有限的企業更會出現粗砂、中砂、細砂混堆的情況。混凝土日常生產時，質量波動大，不利于混凝土的質量控制。因此，尋找新的砂資源，降低混凝土成本已刻不容緩，所以必須尋找適宜的代砂材料。

在天然砂資源日益匱乏的同時，國內礦產資源在開發過程中排出大量的尾礦沒有得到有效的利用。隨著礦產資源開發程度的提高，礦石的可開采品位相應降低，尾礦排出量也在增加。世界各國每年排出的尾礦量約50億噸，而我國僅2000年尾礦排放量就達6億噸左右。目前，我國金屬礦山堆存的尾礦達到80億噸以上，而且以每年產出8-10億噸尾礦的速度增加。目前我國的尾礦綜合利用率僅為7-9％，大量的尾礦只能堆放在尾礦庫或一些自然場地中，如此之多的尾礦不可避免地帶來一系列的問題，如鎳鐵礦的開采和冶煉也急劇增加。鎳鐵在鑄鋼工業中通常作為合金元素添加劑，提高鋼的抗彎強度和硬度；在鑄鐵中可使其結構均勻，密度提高。鎳來源于鎳礦，又因為鎳礦大多與鐵礦伴生，一般稱為鎳鐵礦。傳統的尾礦處理方式一般將尾礦無害化堆存，防止尾礦廢渣隨風力吹揚和雨水沖刷轉移到其他地方污染環境，但這種傳統的無害化處理方式僅在某種程度上控制尾礦污染的擴散，無法從根源上解決尾礦的污染堆積問題。

根據20年來的尾礦整體利用實踐經驗，礦山廢石及選廠尾礦已可作為鐵路、公路道渣、混凝土粗骨料來使用。但是，由于尾礦產生量大，尾礦類型多、成份復雜，且尾礦粒度細，有價元素含量相對較低，脫水、過濾難度大等，到目前為止仍然缺乏高效環保、經濟適用、大用量的尾礦資源綜合利用技術和產品，尾礦綜合利用的難度大、成本高。

發明內容

本發明的目的是提供了一種尾礦基特種混凝土，對含有石英的礦物摻合料進行粉磨，使尾礦表面的石英分子趨向于無序化玻璃態轉變，從而具有一定的活性，與水泥中的膠凝材料相互作用，增加了混凝土的硬度和耐磨性能；另一方面，礦物摻合料具有促進水泥早起水化以及代替未水化水泥顆粒的作用，因此應用礦物摻合料，能夠有效抵消一部分稀釋作用。同時，混凝土中有5-20％左右的水泥顆粒，在混凝土硬化后，是沒有水化的。因此，利用礦物摻合料作為部分填料，能夠替代這部分水泥顆粒，從而使得該中混凝土保持鎳尾礦耐磨性好和硬度高的特點。

本發明的技術方案如下：

一種尾礦基特種混凝土，由以下重量份原料組成：

所述礦物摻合料由鎳尾礦和鋼渣粉組成；所述鎳尾礦和鋼渣粉的摻配質量比為1：(0.1-0.25)。

進一步的，所述鎳尾礦包括以下成分：SiO₂ 30～50wt％，Fe₂O₃ 30～60wt％，CaO1.5～5wt％，Al₂O₃ 2.5～6wt％和NiO 3～6wt％。

進一步的，所述鋼渣粉包括以下成分：SiO₂ 10-15wt％，Fe₂O₃ 15-18wt％，CaO 40-50wt％，Al₂O₃ 1.5-2.3wt％和MgO 10-15wt％。