铁尾矿砂制备加气混凝土砌块的试验研究

摘要：对于利用铁尾矿砂制备加气混凝土砌块，通过试验找出了铁尾矿在原料中的最大配比，生产出符合国标要求的A5.0，B07级加气混凝土制品。研究了静停养护温度、静停养护时间、蒸压养护时间对制品强度的影响，从而选出了最优工艺条件，并进行了试验验证。

关键词：铁尾矿砂；加气混凝土砌块；最大配比；最优工艺条件

中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1674-9944（2013）10-0251-03

1引言

矿产资源是一种重要的非再生性自然资源，是人类社会赖以生存和发展不可缺少的物质基础[1]。它既是人们生活资料的重要来源，又是极其重要的社会生产资料。当今世界95%以上的能源和80%以上的工业原料都取自矿产资源[2]。而我国大多数金属矿产资源的品位较低，必须要经过破碎、磨矿和分选等多道工序，分选出含有用金属的精矿后才能冶炼，这样在选矿过程中会排出大量的尾矿，我国每年排出的尾矿量约6亿t[3]，到2010年，我国尾矿累积堆存量达50亿t左右。尾矿虽是矿山排出的废弃物，但同时又是潜在的二次资源，对其进行有效地开发是矿产资源综合利用的重要组成部分，也是节约利用矿产资源的一个重要途径。近些年随着建筑工业的发展，建筑材料的需求日渐增加，国家对于粘土砖的限制使用促使其他新型材料的使用和发展，其中，加气混凝土砌块作为粘土砖的替代品使用量正在逐年增加，加气混凝土砌块属新型墙体材料，是一种以化学反应获得气体而制成的多孔混凝土砌块，具有质量轻、保温性能好、抗压能力强、导热系数低、吸声性、耐水及耐久性能好等特点[4，5]，因此，加气混凝土砌块具有广阔的市场前景。

2原材料

2.1硅质原料

本实验选用河北钢铁集团棒磨山铁矿的尾矿，尾矿化学组成及颗粒级配见表1、表2。实验前预先将尾矿砂预先磨细至200目筛余小于15%。

2.2钙质原料

石灰：采用市售生石灰，有效氧化钙含量大于80%，磨细至200目筛余小于15%。水泥：采用市售盾石牌42.5级普通硅酸盐水泥。

2.3发气剂

发气剂采用铝粉发气。

2.4调节剂

调节剂选用市售普通建筑用石膏。

3试验与结果

3.1试验过程

加气混凝土砌块制备工艺流程见图1。

3.2铁尾矿最大配比的确定

原料的预处理：根据根据实验确定的球磨时间，对尾矿砂进行球磨30min，球磨完成后，将尾矿砂烘干待用；配料：在配料计算时按水泥-灰-铁尾矿砂系统配比给定原材料的配比范围：水泥5%～15%、石灰15%～35%、铁尾矿砂47%～77%，石膏1%～3%，水料比定为0.6[6]。根据钙硅比由高到低以及石灰与水泥的比例由高到低的原则设计实验配比如表3；浇注：用温度计测量料浆温度，在浇注温度50℃条件下浇注入模；静停养护：将浇注好的加气混凝土砌块放入恒温恒湿养护箱静停养护，养护温度50℃，养护时间3h；蒸压养护：静停养护3h后，将模具放入蒸压釜中，设定温度200℃，设定压力1.0MPa的条件下恒温养护8h；出釜：养护结束待蒸压釜自然冷却后出釜，并将加气混凝土砌块脱模，置于干燥通风处存放几日才可进行抗压强度测试；加气混凝土砌块性能测试：将养护好的加气混凝土砌块进行抗压强度测试和绝干密度测试。

3.3试验结果分析

由表3中所测结果和查阅《蒸压加气混凝土砌块GB 11968-2006》可知，第8组的试验砌块符合国标中A5.0，B07级加气混凝土的要求，实验的尾矿砂最大配比为62%，石灰25%，水泥10%，石膏3%，铝粉0.10%，水料比0.6。

3.4不同养护条件对加气混凝土砌块强度的影响

3.4.1静停养护温度对制品强度的影响

在铁尾矿用量最大配比的情况下，改变静停养护温度分别为30、40、50、60、70℃，其他工艺条件不变，按照上述实验过程制备加气混凝土砌块，检测其绝干密度和绝抗压强度，找到最佳静停养护温度，结果见表4。

4结语

铁尾矿砂制备加气混凝土砌块是可行的，属于新型环保建筑材料，是尾矿资源化利用的一种途径。铁尾矿砂制备加气混凝土砌块铁尾矿最大配比为62%，生石灰25%，水泥10%，石膏3%，铝粉0.10%，水料比为0.6，在静停养护温度50℃，静停养护时间3h，蒸压养护时间8h的条件下，其制品抗压强度5.11MPa，绝干密度684.7kg/m3，符合国标A5.0、B07级加气混凝土的要求。

铁尾矿砂制备加气混凝土砌块最优养护条件为静停养护温度60℃，静停养护时间4h，蒸压养护时间9h，经验证，此条件下生产的制品抗压强度5.28MPa，绝干密度682.4kg/m3，符合国标A5.0、B07级加气混凝土的要求。

参考文献：

[1] 杨国华，郭建文，王建华.尾矿综合利用现状调查及其意义[J].矿业工程，2010，8（1）：55～57.

[2] 徐凤平，周兴龙，胡天喜.国内尾矿资源综合利用的现状及建议[J].矿业快报，2007（3）：4～6.