[发明专利]一种钨尾矿胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种钨尾矿胶凝材料及其制备方法。一种钨尾矿胶凝材料，其特征在于，其质量配比如下：钨尾矿50％‑70％，半水石膏5％‑15％，矿渣10％‑30％，钢渣1％‑8％，激发剂1％‑5％，减水剂0.1％‑2％。所述激发剂的质量配比为硅酸盐水泥40％‑80％，硫铝酸盐水泥20％‑60％。钨尾矿胶凝材料制备方法包括：(1)球磨钨尾矿并干燥，得钨尾矿粉料；(2)将所述钨尾矿粉料、矿渣、钢渣、激发剂、减水剂和水倒入球磨机中球磨，得混合料；(3)常温下养护。本发明的胶凝材料以钨尾矿为主要原料，有缓解决钨尾矿堆积问题，使得钨尾矿二次资源高值化利用。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种钨尾矿胶凝材料及其制备方法。

背景技术

钨尾矿是钨矿经研磨细选取其中的含钨矿物后排放的经细粒尾矿浆脱水后形成的固体物料，一般主要由矿石矿物以及围岩矿物组成，主要含有萤石、石英、石榴子石、常是、云母、方解石等矿物，有些含有钼、铋等少量的多金属矿物，主要化学成分为：SiO₂、Al₂O₃、CaO、CaF₂、MgO、Fe₂O₃等。钨尾矿化学性质稳定，反应活性差。硬度大，颜色较浅，颗粒较细，在一些对粒度要求较细的应用方面有较大的优势；部分钨尾矿含有重金属，处理不善，可能造成土壤和河流的污染钨尾矿排放量大，加之多年堆积的老尾矿数量巨大，迫切需要寻找规模化的利用途径；

目前钨尾矿主要储存与尾矿库或回填如矿井，造成资源浪费，且占用土地，污染环境，危害人类健康。从钨尾矿资源实际情况出发，开展钨尾矿综合利用研究，实现钨尾矿高值化利用，对提高资源利用率、改善生态环境具有十分重要的意义。发明专利CN109053006A公开一种以钨尾矿为原料的硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，其中提到水泥中添加钨尾矿，但其添加量较低只有3.5-15份。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种钨尾矿胶凝材料及其制备方法，具体技术方案如下：

一种钨尾矿胶凝材料，其质量配比如下：钨尾矿50％-70％，半水石膏5％-15％，矿渣10％-30％，钢渣1％-8％，激发剂1％-5％，减水剂0.1％-2％。

进一步地，所述激发剂包括硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥。

进一步地，所述激发剂的质量配比为硅酸盐水泥40％-80％，硫铝酸盐水泥20％-60％。

进一步地，所述矿渣为S95级矿渣。

进一步地，所述钢渣颗粒粒径≤75μm。

进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。

一种钨尾矿胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)球磨钨尾矿并干燥，得钨尾矿粉料；

(2)将所述钨尾矿粉料、矿渣、钢渣、激发剂、减水剂倒入球磨机中球磨，得所述钨尾矿胶凝材料。

进一步地，步骤(1)球磨时间8-16h，磨球采用氧化锆陶瓷球。

进一步地，步骤(2)球磨时间0.5-2h，磨球采用普通陶瓷球。

进一步地，所述钨尾矿胶凝材料的产品图如图1所示。

一种钨尾矿混凝土，由以上所述的钨尾矿胶凝材料制备而成，所述钨尾矿混凝土的产品图如图2所示。

本发明的胶凝材料以钨尾矿为主要原料，有缓解决钨尾矿堆积问题，使得钨尾矿二次资源高值化利用。采用化学激发和机械激发制备高强度的钨尾矿胶凝材料。化学激发以硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的混合物为激发剂，水泥可增加胶凝材料初始反应速率，减少初凝、终凝时间，有利于提高胶凝材料的抗压强度。水泥的添加量远远低于钨尾矿，可见本发明的胶凝材料成本低，资源利用率高。