[发明专利]一种微细粒铜尾矿制备地聚物基再生骨料的方法

说明书

本发明公开了一种微细粒铜尾矿制备地聚物基再生骨料的方法，涉及工业固体废弃物(铜尾矿)无害化、减量化、资源化与综合利用技术领域，该微细粒铜尾矿制备地聚物基再生骨料的方法按照质量百分比计，其原料组成包括：铜尾矿65‑80％，粉煤灰5‑10％，水玻璃10‑20％，NaOH 2‑5％，CaO 0.5‑1％。本发明提供了的微细粒铜尾矿制备地聚物基再生骨料的方法，充分利用难利用的细粒尾矿，减少固体废弃物的排放，消纳微细粒铜尾矿效率高，制备的再生骨料机械性能好。

技术领域

本发明涉及工业固体废弃物(铜尾矿)无害化、减量化、资源化与综合利用技术领域，尤其涉及一种微细粒铜尾矿制备地聚物基再生骨料的方法。

背景技术

铜作为一种需求量庞大的矿产资源，被广泛应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域行业，而铜资源的开采利用会产生大量的铜尾矿，数量庞大的铜尾矿作为固体废物，在我国一般是以泥浆形式直接排入尾矿库中进行堆存，极少部分被作为充填材料回填到挖空的矿井中，其综合利用水平较低。大量铜尾矿的堆存，会造成种种弊端：占用大量的农林土地，导致土地资源失衡；增加企业运营成本；污染环境；存在安全隐患。因此迫切需要对尾矿进行合理处置，拓展其综合利用的途径，并开展铜尾矿应用的环境影响分析，使废弃尾矿实现减量化、资源化、无害化开发。

从其组成成分和工艺特性上分析，铜尾矿更适合再利用于硅酸盐建筑材料领域。施正伦等进行了铜尾矿替代黏土进行配料的试验，并在生产线上进行扩大试验，发现铜尾矿的替代，可提高熟料日产量，降低标煤消耗，但铜尾矿的掺合量因矿种不同有所差异。Saeed等利用铜尾矿制备环保砖进行再利用，研究一系列制备工艺，发现制备的环保砖符合ASTM的相关要求，并且其中含水量、成型压力、固化温度等均影响到铜尾矿环保砖的性能。江勤等研究将铜尾矿掺入以钢渣、粉煤灰为主要原料的配料中作为第三种主要原料，采用熔融法制备复合微晶玻璃，研究制备的复合微晶玻璃的耐急热急冷性能优于大理石、瓷质砖、花岗岩。铜尾矿制备建筑材料方面，由于铜尾矿成分复杂、反应活性较差的特点，使之大多只能以掺合料的形式加入，导致其掺入量有限。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的微细粒铜尾矿存在利用缺乏的问题。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种微细粒铜尾矿制备地聚物基再生骨料的方法，解决微细粒铜尾矿大宗量资源化利用的问题。

本发明提供了一种微细粒铜尾矿制备地聚物基再生骨料的方法，按照质量百分比计，其原料组成包括：铜尾矿65-80％，粉煤灰5-10％，水玻璃10-20％，NaOH 2-5％，CaO0.5-1％。

在本发明的某些实施方式中，所述铜尾矿粒度范围为5-200μm。

在本发明的某些实施方式中，所述粉煤灰是煤燃烧后烟气中的细灰，其粒度中大于45μm的颗粒至多不超过45％，含水率小于或等于1％，化学组成中SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃占比至少为50％。

在本发明的某些实施方式中，所述的水玻璃和NaOH作为碱激发剂来溶解粉煤灰中的硅铝酸盐并促进其的地聚物反应，水玻璃为模数3.3、SiO₂+Na₂O含量为25-32％的工业水玻璃，通过与NaOH固体粉末混合调配模数为0.9-1.5的水玻璃，其添加量以控制体系中Na/Al摩尔比为0.5-0.9计。

在本发明的某些实施方式中，所述的CaO添加量：CaO/(CaO+NaOH)的质量比为0-0.3。

在本发明的某些实施方式中，所述方法还包括如下步骤：

步骤1：配制水玻璃并陈化-原料计量混合-压力成型-脱模-养护-成品；