阅读说明：本技术 一种铜尾矿及渣土固化剂的制备方法及其应用 (Preparation method and application of copper tailings and muck curing agent ) 是由 胡明玉 胡彪 吴琼 于 2020-11-10 设计创作，主要内容包括：为提高铜尾矿及建筑渣土的资源利用率,本发明公开了一种铜尾矿及渣土固化剂,由以下组分及质量分数组成：钒铁渣30％～40％,矿渣粉30％～35％,熟石灰15％～20％,石膏2％～4％,石灰石粉1％～16％。本发明的固化剂用于制备铜尾矿或渣土免烧墙体材料,将铜尾矿或渣土和固化剂加入适量水混合均匀,再成型、养护即制备成铜尾矿或渣土免烧墙体材料。该固化剂以钒铁渣、矿渣粉、脱硫石膏、石灰石粉这些工业废弃物为原材料,制备工艺简单,生产成本低。利用该固化剂制备的铜尾矿或渣土的免烧墙体材料抗压强度高,耐久性好。本发明对废弃资源的有效利用、保护环境和建筑节能具有重要意义。(In order to improve the resource utilization rate of copper tailings and construction residue soil, the invention discloses a copper tailings and residue soil curing agent, which comprises the following components in percentage by mass: 30-40% of ferrovanadium slag, 30-35% of slag powder, 15-20% of slaked lime, 2-4% of gypsum and 1-16% of limestone powder. The curing agent is used for preparing the copper tailings or muck baking-free wall material, and the copper tailings or muck and the curing agent are added with a proper amount of water and uniformly mixed, and then the mixture is molded and cured to prepare the copper tailings or muck baking-free wall material. The curing agent takes industrial wastes such as vanadium iron slag, slag powder, desulfurized gypsum and limestone powder as raw materials, and has simple preparation process and low production cost. The baking-free wall material of the copper tailings or the muck prepared by the curing agent has high compressive strength and good durability. The invention has important significance for effective utilization of waste resources, environmental protection and building energy conservation.)

一种铜尾矿及渣土固化剂的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及铜尾矿和渣土处理领域，特别是涉及一种铜尾矿及渣土固化剂 的制备方法及其应用。

背景技术

铜尾矿，又被称为铜尾砂，是铜矿石经粉碎、精选后所剩下的细粉沙土粒 组成。随着我国工业化进程的加快，我国的精铜产量不断增加，铜尾矿的排放 量也在逐年增加。截至2014年底，我国铜尾矿量近30亿吨，平均利用率仅为 8.2％。铜尾矿的大量堆积会增加企业的管理运营成本，污染生态环境，还易引 发尾矿坝溃坝，造成严重的地质灾害。

渣土是建筑垃圾的一种，是指建设单位、施工单位在施工过程中所产生的 弃土、弃料及其它废弃物。近年来由于我国的城镇化的快速发展及基础设施的 大量建设，不可避免地产生了大量的渣土，其中的大部分只能堆积在渣土场中， 占用大量土地；同时，许多渣土场未经专业设计且运营管理不规范，导致渣土 边坡存在失稳风险，易引发安全事故。

为提高铜尾矿和渣土的综合利用率，国家相继出台了许多政策和文件来指 导和提高其综合利用。利用铜尾矿和渣土制备建筑材料，是使其资源化的最有 效方式之一。研发高性能固化剂制备铜尾矿或渣土免烧墙体材料对废弃资源的 有效利用、保护环境和建筑节能具有重要意义。

目前已有许多关于利用铜尾矿或渣土制备免烧墙体材料的研究，但是大多 以水泥、石灰等为固化剂，且需采用蒸压或蒸汽养护的方式，制备工艺复杂、 生产能耗较高，而且产品耐久性较差。随着水泥、石灰等材料价格上涨，建筑 工程对材料性能的要求提高，亟待研究出性能更优异的新型铜尾矿及渣土固化 剂，为铜尾矿或渣土免烧墙体材料的发展提供技术条件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的铜尾矿及渣土利用率低 的问题，提供一种铜尾矿及渣土固化剂的制备方法及其应用。

一种铜尾矿或渣土固化剂的制备方法，包括以下质量百分数的组分：钒铁 渣30％～40％，矿渣粉30％～35％，熟石灰15％～20％，石膏2％～4％，石灰石粉 1％～16％，它们的质量百分比之和为100％。将上述质量百分数的钒铁渣、矿 渣粉、熟石灰、石膏、石灰石粉混合后球磨混料3min，即得到固化剂。

优选的，钒铁渣中至少含有γ-硅酸二钙、α-硅酸二钙。

优选的，矿渣粉为28d活性指数≥95％的S95级矿渣粉。

优选的，石膏为脱硫石膏，其中，脱硫石膏的二水硫酸钙质量百分比≥93％。

优选的，熟石灰主要成分为Ca(OH)₂，物质含量≥90％。

优选的，石灰石粉主要成分为CaCO₃，比表面积≥400m²/kg。

一种铜尾矿及渣土固化剂的应用，固化剂用于制备铜尾矿或渣土免烧墙体 材料，具体为：将铜尾矿或渣土与固化剂加入适量的水后搅拌均匀，再成型、 常温洒水养护即制得铜尾矿或渣土免烧墙体材料。

优选的，固化剂的内掺量占物料干重的10％-20％，适量的水为物料干质 量的11％-14％，成型采用压制成型的方法，成型压力25MPa。

本发明的优点及有益效果是：

本发明提供了一种铜尾矿及渣土固化剂的制备方法，本发明的制备工艺简 单，原材料以固体废弃物为主，且用此固化剂制备铜尾矿或渣土免烧墙体材料 时仅需常温保湿养护即可，能耗和生产成本低，具有巨大的经济和社会效益。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。。但是，本发 明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提 供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

一种铜尾矿及渣土固化剂，钒铁渣35％，矿粉35％，熟石灰20％，石膏4％， 石灰石粉6％，通过将上述质量百分的钒铁渣、矿粉、熟石灰、矿粉、石灰石 粉混合，球磨搅拌3min，即得到固化剂。

铜尾矿或渣土免烧墙体材料的制备方法：

将固化剂按总质量的10％掺入至铜尾矿内，并按水固比0.12加入相应的用 水量，搅拌均匀，利用定制的模具，在25MPa下压制成型，试块的尺寸约为55mm ×50mm×36mm，采用常温自然保湿养护工艺，将压制好的试块进行标准养护， 待到养护龄期(7d、28d)，进行各项性能检测。在表1中列出了该材料的抗压强 度、软化系数及导热系数。

实施例2

重复实施例1的方法，但是固化剂掺量为15％，在表1中列出了该材料的 抗压强度、软化系数及导热系数。

实施例3

重复实施例1的方法，但是固化剂掺量为20％，在表1中列出了该材料的 抗压强度、软化系数及导热系数。

实施例4

将固化剂按总质量的10％掺入至渣土内，重复实施例1的方法，在表1中 列出了该材料的抗压强度、软化系数及导热系数。

实施例5

将固化剂按总质量的15％掺入至渣土内，重复实施例1的方法，在表1中 列出了该材料的抗压强度、软化系数及导热系数。

实施例6

将固化剂按总质量的20％掺入至渣土内，重复实施例1的方法，在表1中 列出了该材料的抗压强度、软化系数及导热系数。

表1：各个实施例材料的抗压强度、软化系数及导热系数

上述表1中各实施例说明固化剂掺入量的提高可以有效改善铜尾矿或渣土 免烧墙体材料的力学性能及耐水性能。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本 发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替 换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求 内的实施例都属于本发明保护的范围。