1.本發(fā)明屬于
固廢綜合處理利用領域,具體涉及多種礦山
尾礦,包括鐵礦、石灰石礦、石膏礦等的尾礦固廢綜合處理利用方法。
背景技術(shù):
2.尾礦是礦山開采之后剩下的基本無法利用的廢料,如武漢市江夏區(qū)原武鋼烏龍泉石灰石礦區(qū),堆積的尾礦固廢至少有800萬噸之多,而且每年還在以60萬噸的速度增加;附近還有大冶鐵礦、鄂州程潮鐵礦、應城石膏礦等礦山,堆積有數(shù)千萬噸尾礦,占壓著大量土地,對周圍環(huán)境造成了嚴重的污染,亟待需要得到處理。綜合處理這些尾礦,變固廢為有用資源,消除固廢對環(huán)境的污染,利國利民,符合創(chuàng)新發(fā)展、綠色發(fā)展理念。
3.以上各類尾礦,是一些顆粒大小不均的固體廢棄物,粒徑大都在0.00mm~15.00mm毫米之間,以原武鋼烏龍泉石灰石礦的尾礦為例:烏龍泉尾礦的存在形式有三種狀態(tài),即尾渣,尾泥,尾粉三種形態(tài),區(qū)別在含水率、粒徑大小上各有不同,尾泥的含水率高達30%左右,尾渣、尾粉含水率在8%以下;尾泥、尾粉平均粒徑較小,尾渣平均粒徑稍大一些。從總體上看,粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%。烏龍泉尾礦的化學成份基本一樣,其主要化學成份有:硅(si)、鈣(ca)、鎂(mg)、鐵(fe)、鋅(zn)、硫(s)、磷(p)等,還含有少量有害重金屬鉻(cr)、錳(mn)、鎳(ni)等,(以上數(shù)據(jù)具體詳見試驗報告:尾礦顆粒分析和尾礦化學成份分析表)。根據(jù)課題組在試驗中對烏龍泉尾礦所進行的化學分析,這些尾礦,不僅沒有直接利用價值,而且還會對環(huán)境造成很大的污染,尾礦堆積占壓大片土地。根據(jù)課題組對尾礦的不完全調(diào)查,僅武漢市周邊有各類尾礦數(shù)千萬噸,全國現(xiàn)存的尾礦更是不計其數(shù),應在多少萬億噸以上。這些尾礦,不僅占壓大量土地,而且還要花費大量的精力、物力、財力對其進行圍擋保護。尾礦對環(huán)境的污染問題,已經(jīng)成為國家經(jīng)濟發(fā)展一大障礙,已經(jīng)成為國家環(huán)境治理的一大難題。然而,截至目前為止,對尾礦固廢的綜合處理利用,始終缺乏有效的、經(jīng)濟的技術(shù)手段。在目前所能查閱到的科技文件中,還未發(fā)現(xiàn)有一種能大宗化的、綜合性的處理尾礦用作道路建筑材料的有效方法。
4.cn201710145594.9的專利中公開了一種瀝青混凝土拌合站回收廢粉的資源化處理方法,其中提及通過如下配比:pcsb固化劑2~8%、瀝青廢粉15~25%、細集料35~50%、粗集料25~35%,上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100%;其強調(diào)瀝青混凝土拌合站回收廢粉的利用始終缺乏有效、經(jīng)濟的技術(shù)手段,而通過其上述的技術(shù)方案實現(xiàn)了如下的技術(shù)效果:克服了瀝青廢粉成份復雜、顆粒粒度細、含泥量高等固化技術(shù)難題,通過適當?shù)膒csb添加率與一定比例的廢粉、細集料、粗集料參配,加水拌合,資源化利用,用作路面基層,滿足道路路面基層的技術(shù)經(jīng)濟指標要求,既節(jié)省瀝青廢粉占壓土地,減少了環(huán)境污染,又增加了經(jīng)濟效益,降低了道路路面基層的建造成本,具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)保效益;但是,該專利中提及的是對瀝青廢粉進行的廢料再利用,而且其必須同時添加“細集料35~50%、粗集料25~35%”這些輔助材料,才能實現(xiàn)對瀝青廢粉的再利用;而上述粗集料是碎石,細集料就是石屑,這兩種材料都只能通過天然開采才能獲得,天然開采的直接后果是破壞綠水青
山,破壞自然環(huán)境,雖然一定程度上利用了瀝青廢粉,但是同時要消耗兩種需要再次開采的物料搭配才能使用,這反而在一定程度上造成了新的資源的浪費和對環(huán)境的破壞;況且即使在上述另外添加集料的基礎上,其瀝青廢粉的添加量也僅僅在15~25%之間,因此即使一定程度的利用了瀝青廢粉,但是其添加量和消耗量非常低,并不是大批量、大宗化的瀝青廢粉的資源化利用。而且瀝青廢粉與尾礦在粒徑組成,化學成分、物理化學性質(zhì)等各方面,也有著顯著的差別。即使瀝青廢粉可以實現(xiàn)一定程度的消耗,但是其消耗量仍然是有限的、且同時還要配合粗集料和細集料的使用;因此,如何能夠有效的使用廢棄物料,同時也不會造成新的物料的二次添加和開采,有效的提高廢棄物料的利用率成為亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
5.本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,提供一種能夠?qū)⒍喾N尾礦處理變成可以用于道路路面基層的筑路材料、而且尾礦處理量大,不需要額外添加集料,獲得的材料能夠用于市政工程、水利防護工程的構(gòu)造物施工;還可以將處理后的尾礦固廢材料制成各種形狀的預制塊件,用來砌筑道路邊溝、水溝、路緣石、擋土墻、邊坡防護骨架等的尾礦固廢綜合處理利用方法。
6.為了解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)采用的技術(shù)方案為:一種尾礦固廢綜合處理利用方法,該方法包括:1)按質(zhì)量百分比稱取以下組分:固廢尾礦92~98%,p型膠凝劑2~8%,上述組分的質(zhì)量百分比之和為100%;2)將上面稱好的材料組分加水拌合成混合料,控制含水率為5%~10%;3)將上面稱好的組分加水拌合時,為保證拌合均勻其強制拌合時間控制在2~5min;4)將上面稱好的組分加水拌合時,從加水拌合開始到成型結(jié)束,混合料的初凝時間控制在3.0~7.0h;5)將加水拌合成的混合料擊實或碾壓做成預設規(guī)格試塊或路面基層, 濕水養(yǎng)護5~15d,養(yǎng)護溫度控制應≥5℃;6)將加水拌合成的混合料擊實或碾壓做成預設規(guī)格試塊或路面基層,壓實度應≥98(混合料的最大干容重首先應通過重型擊實試驗確定,達到規(guī)定壓實度所需的單位體積壓實功,也應通過試驗手段求得)。
7.進一步的,上述步驟1)中,稱取的材料質(zhì)量組分為:尾礦93~97%,p型膠凝劑3~7%,上述組分的質(zhì)量百分比之和為100%,其中固廢尾礦的占比一定是占絕大部分,p型膠凝劑的用量很少。
8.進一步的,上述步驟1)中,稱取的材料質(zhì)量組分為:尾礦94~96%,p型膠凝劑4~6%,上述組分的質(zhì)量百分比之和為100%,其中固廢尾礦的占比一定是占絕大部分,p型膠凝劑的用量很少。
9.進一步的,用p型膠凝劑對尾礦進行綜合處理,在處理前,因尾礦經(jīng)長期堆積擠壓,結(jié)塊嚴重,尾泥須經(jīng)風干,然后對尾礦先用高濕粉碎機打碎,并過10.0mm圓孔篩,篩除粒徑>10.0mm顆粒,然后取樣進行顆粒分析,測定含水率;進行化學分析,確定其化學元素成份與組成,采用上述處理方式,獲得的p型膠凝劑可以處理相對大量的尾礦,而且不需要添加
粗細集料,僅僅是尾礦與p型膠凝劑配合即可。
10.進一步的,所述尾礦的粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%;尾礦經(jīng)高濕粉碎機打碎后過10.0mm圓孔篩使用;采用上述規(guī)格的尾礦,可以有效的實現(xiàn)大宗尾礦的添加處理,不需要集料,而且添加量高、處理量大。
11.進一步的,上述步驟4)中在加水拌合中可通過加入緩凝劑控制初凝硬化時間,緩凝劑的添加量為p型膠凝劑用量的8‰以下;通過上述處理,可以實現(xiàn)從加水拌合開始到碾壓成型結(jié)束,延時成型時間應≥4小時,這個數(shù)字是可變的,可以根據(jù)施工需要,提高到5小時、6小時,這種靈活性對保證工程質(zhì)量具有不可或缺的決定作用;通過上述的這種控制,讓p型膠凝劑和尾礦混合料在碾壓之前不初凝,保證在混合料在初凝時間之內(nèi)進行有效的碾壓,這樣就可以實現(xiàn)初凝之后就不能再碾壓了,防止壓碎。
12.進一步的,上述p型膠凝劑英文全名為polymercement soil binder,所述p型膠凝劑包括下列原料混合成的粉狀混合物:氧化鈣、二氧化硅、 三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵,還包括粘性聚合物或水玻璃和具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料,其中:粘性聚合物或水玻璃占粉狀混合物總重量2?8%,具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料占粉狀混合物總重量5?20%;所述粉狀混合物總重量為氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化 硫、氧化鎂、三氧化二鐵和粘性聚合物或水玻璃及具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料的總重量;所述氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵六種原料之間的重量配比為:氧化鈣40?59、二氧化硅18?35、三氧化二鋁10?13、三氧化硫1.5?2.7、氧化 鎂0.3?0.7、三氧化二鐵0.2?0.4。它的中文全名稱叫做“高膨脹性強力粘結(jié)膠凝劑”,中文簡稱為p型膠凝劑。p型膠凝劑本身無毒、無嗅、無污染、無放射性。它對松散性砂土質(zhì)顆粒材料具有很強的粘結(jié)作用,只用少量的p型膠凝劑,就可以把大量的松散顆粒材料,粘結(jié)成具有一定強度的整體性材料,在外力作用下,用這種材料作成的結(jié)構(gòu)體,具有一定的抗壓強度和抗剪強度。它的工作原理是p型膠凝劑遇水產(chǎn)生水化反應,會迅速膨脹擴展形成巨大面積的薄膜,這些巨大面積的膜在擴展推力和外力的共同作用下,迅速將松散顆粒緊緊包裹住,并迅速充滿松散顆粒間的孔隙,將松散顆粒緊密聯(lián)結(jié)在一起,使松散顆粒形成具有一定抗壓、抗剪強度的致密結(jié)構(gòu)體,這種結(jié)構(gòu)體類似如瀝青混凝土的懸浮型密實結(jié)構(gòu)。
13.這種結(jié)構(gòu)體,它的一個顯著特點就是:松散顆粒被膠凝劑生成的薄膜嚴密包裹之后,通過外力作用,嵌擠形成一種堅固的密實結(jié)構(gòu)體。這種密實結(jié)構(gòu)具備如下功能:1)這種密實結(jié)構(gòu)體在宏觀上表現(xiàn)出有很好的力學性能,具有較大的抗壓、抗剪能力,在混合料中,只需要添加少量的p型膠凝劑,抗壓強度就能達到3.5~15.0mpa。用作為路面基層材料,所形成的路面基層能達到甚至超過現(xiàn)行的國家標準《公路路面基層施工技術(shù)細則(jtg/t f20?2015)》的新規(guī)定(新規(guī)定為:高等級公路路面底基層強度3.0~5.0mpa,上基層強度5.0~7.0mpa)。
14.2)這種密實結(jié)構(gòu)體有效阻斷了結(jié)構(gòu)體內(nèi)的毛細管和細流通道,阻斷、減少了水在結(jié)構(gòu)體內(nèi)流動與滲透,降低、消除了水的浸蝕破壞和凍融破壞。將上述p型膠凝劑粘結(jié)尾礦固廢混合料碾壓或擊實成型做成預設規(guī)格塊件,經(jīng)-40℃低溫凍融試驗,按規(guī)定標準次數(shù)經(jīng)72h凍、融消解反復循環(huán)5次,其凍融損失率小于3~5%,遠小于規(guī)范規(guī)定值20%。證明本發(fā)
明:經(jīng)p型膠凝劑粘結(jié)的尾礦固廢混合料具有良好的耐抗凍性和溫度穩(wěn)定性。
15.3)這種密實結(jié)構(gòu)體因為原始的尾礦顆粒被膠凝材料形成的薄膜嚴密包裹,阻止了水份在結(jié)構(gòu)體內(nèi)的流動,因而也完全阻斷了體內(nèi)有害物質(zhì)淅出的可能性,經(jīng)檢測證實,經(jīng)過綜合處理的尾礦構(gòu)件沒有任何有害物質(zhì)流出,不會有尾礦二次污染;而適當?shù)暮靠梢杂行У募ぐl(fā)p型膠凝劑的膠凝性能,使其能夠和固廢尾礦充分的反應,使得p型膠凝劑形成薄膜以實現(xiàn)對尾礦顆粒的有效包裹。
16.本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:1)本發(fā)明的第一個顯著有益特點是:變廢為寶,將尾礦固廢綜合處理后變?yōu)橹凡牧?,廣泛用于公路工程建設施工中,它所大量消耗固廢尾礦,其消耗量可以占據(jù)整個配料的92~98%,最大程度的消除固體廢棄物對環(huán)境的污染。
17.2)本發(fā)明的第二個顯著有益特點是:本技術(shù)首次將尾礦作為單一的材料直接和p型膠凝劑混合,不需要粗集料、細集料等其他的輔助材料的添加,可以最大程度的利用尾礦,尾礦在混合料的占比為絕大多,占比一般都在90%以上,這不僅能大幅度降低混合料成本,而且為大宗化利用固廢,創(chuàng)造了前所未有的巨大空間;對當前全國所存在的數(shù)以億萬噸計固廢處理壓力,無疑是一個特大的利好消息,為最大限度的消除固廢尾礦對環(huán)境的污染找到了一條高效的有力途徑。
18.3)本發(fā)明的第三個顯著有益特點是:利用p型膠凝劑粘結(jié)尾礦固廢,具有很強的適應性,根據(jù)對尾礦進行前處理就能克服尾礦“化學成份復雜多變、粒徑級配變化不均、顆粒度偏細、含泥量偏大”等技術(shù)難題,取得良好的粘結(jié)處理效果,以便能完全滿足尾礦綜合處理利用的各項技術(shù)要求。
19.4)本發(fā)明第四個顯著有益特點是:利用p型膠凝劑粘結(jié)尾礦綜合處理利用所拌合成的混合料,只需參配極少量的p型膠凝劑(6%以內(nèi)),就能達到很高的強度(最大能達到15.0mpa以上),因為強度高,很大程度的擴充了它的利用范圍。利用這種綜合處理后的尾礦混合料,制成各種規(guī)格的預制塊,可以用于砌筑道路工程的多種人工構(gòu)造物,邊溝水溝、路緣石、擋土墻、邊坡防護加固等;本技術(shù)的方法中采用的尾礦是100%的尾礦固廢,不需要添加任何其他的碎石和石屑等集料,完全符合國家關(guān)于固廢利用大宗化、批量化原則,與瀝青廢粉資源化利用的研究方向完全不同。
附圖說明
20.圖1膠凝尾礦壓實后超高倍數(shù)掃描電鏡影像圖。
21.圖2為圖1中小黑方塊位置的再放大圖。
具體實施方式
22.以下所提供的實施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍,所描述的步驟也不是用以限制其執(zhí)行順序。本領域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有公知常識對本發(fā)明做顯而易見的改進,亦落入本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。
23.實施例1一種不同類型尾礦固廢的綜合處理利用方法,按照以下步驟進行:按質(zhì)量百分比,稱取尾礦96.0%、p型膠凝劑4.0%,上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100%,加水拌合至控制含水率8.0%,加水過程同時加入緩凝劑,緩凝劑的添加量為p型膠凝劑用量的4.5‰,從拌合加水開始到成型結(jié)束,控制混合料的初凝時間≥5h,攤鋪或者澆筑成預設規(guī)格,壓(擊)實成型,濕水養(yǎng)護7d,其抗壓強度≥5.5mpa,滿足高等級公路特重、極重交通標準對路面上基層強度5.0mpa~7.0mpa指標要求;獲得的產(chǎn)品其致密結(jié)構(gòu)的超高倍掃描電鏡圖片見圖1?2。
24.其中,所述尾礦采用的是武漢市江夏區(qū)烏龍泉石灰石礦的尾礦,該尾礦存在形式有三種狀態(tài),即尾渣,尾泥,尾粉等三種形態(tài)構(gòu)成完成的尾礦,區(qū)別在含水率、粒徑大小上各有不同。其中尾泥的含水率高達30%左右(須經(jīng)風干后才能打碎,風干后含水率小于5%),尾渣、尾粉含水率8%以下,然后將上述三種形態(tài)混合在一起構(gòu)成尾礦;尾泥、尾粉平均粒徑較小,尾渣平均粒徑稍大一些。從總體上看,粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%。尾礦經(jīng)高濕粉碎機打碎后過10.0mm圓孔篩。
25.實施例2一種不同類型尾礦固廢的綜合處理利用方法,按照以下步驟進行:按質(zhì)量百分比,稱取尾礦96.5%、p型膠凝劑3.5%,上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100%,加水拌合,控制含水率8.5%,加水過程同時加入緩凝劑,緩凝劑的添加量為p型膠凝劑用量的5‰
,從加水拌合開始到成型結(jié)束所用,應不超過混合料的初凝時間≥5h,攤鋪或者澆筑成預設規(guī)格,壓(擊)實成型,濕水養(yǎng)護7d,其抗壓強度≥4.5mpa,滿足高等級公路特重、極重交通標準對路面底基層的強度3.0mpa~5.0mpa指標要求。
26.其中,所述尾礦采用的是武漢市江夏區(qū)烏龍泉石灰石礦的尾礦,該尾礦存在形式有三種狀態(tài),即尾渣,尾泥,尾粉等三種形態(tài),區(qū)別在含水率、粒徑大小上各有不同。尾泥的含水率高達35%以上,尾渣、尾粉含水率15%左右(須經(jīng)風干后才能打碎,風干后含水率小于5%);尾泥、尾粉平均粒徑較小,尾渣平均粒徑稍大一些。從總體上看,粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%。尾礦經(jīng)高濕粉碎機打碎后過10.0mm圓孔篩。
27.實施例3一種不同類型尾礦固廢的綜合處理利用方法,按照以下步驟進行:按質(zhì)量百分比,稱取尾礦97.5%、p型膠凝劑2.5%,上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100%,加水拌合,控制含水率9.0%,加水過程同時加入緩凝劑,緩凝劑的添加量為p型膠凝劑用量的6‰,從加水拌合開始到成型結(jié)束所用時間,應不超過混合料的初凝時間≥5h,攤鋪或者澆筑成預設規(guī)格,壓(擊)實成型,濕水養(yǎng)護7d,其抗壓強度≥3.5mpa,滿足高等級公路特重、極重交通標準 路面底基層強度3.0mpa~5.0mpa指標要求。
28.其中,所述收尾礦固廢采用的武漢市江夏區(qū)烏龍泉石灰石礦山尾礦固廢,該尾礦存在形式有三種狀態(tài),即尾渣,尾泥,尾粉等三種形態(tài),區(qū)別在含水率、粒徑大小上各有不同。尾泥含水率高達25%以上,尾渣、尾粉含水率15%左右(須經(jīng)風干后才能打碎,風干后含水率小于5%);尾泥、尾粉平均粒徑較小,尾渣平均粒徑稍大一些。從總體上看,粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%。尾礦經(jīng)高濕粉碎機打碎后過10.0mm圓孔篩。
29.實施例4一種不同類型尾礦固廢的綜合處理利用方法,按照以下步驟進行:按重量份數(shù), 稱取尾礦95.5%、p型膠凝劑4.5%,上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100%,加水拌合,控制含水率為8.5%,加水過程同時加入緩凝劑,緩凝劑的添加量為p型膠凝劑用量的4.5‰,從加水拌合開始到成型結(jié)束,所用時間應不超過混合料的初凝時間≥5h,攤鋪或者澆筑成預設規(guī)格,壓(擊)實成型,濕水養(yǎng)護7d,其抗壓強度≥6.8mpa,滿足高等級公路特重、極重交通標準路面上基層強度5.0mpa~7.0mpa指標要求。
30.其中,所述尾礦固廢采用的武漢江夏區(qū)江夏烏龍泉石灰石礦的尾礦固廢,該尾礦存在形式有三種狀態(tài),即尾渣,尾泥,尾粉等三種形態(tài),區(qū)別在含水率、粒徑大小上各有不同。尾泥含水率高達30%以上,尾渣、尾粉含水率10%左右(須經(jīng)風干后才能打碎,風干后含水率小于5%);尾泥、尾粉平均粒徑較小,尾渣平均粒徑稍大一些。從總體上看,粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%。尾礦經(jīng)高濕粉碎機打碎后過10.0mm圓孔篩。
31.實施例5一種不同類型尾礦固廢的綜合處理利用方法,按照以下步驟進行:按質(zhì)量百分比,稱取尾礦97.0%、p型膠凝劑3.0%,上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100%,加水拌合,控制含水率為9.0%,加水過程同時加入緩凝劑,緩凝劑的添加量為p型膠凝劑用量的5‰,從加水拌合開始到成型結(jié)束所用時間,應不超過混合料的初凝時間≥5h,攤鋪或者澆筑成預設規(guī)格,壓(擊)實成型,濕水養(yǎng)護7d,其抗壓強度≥4.0mpa,滿足高等級公路特重、極重交通標準路面底基層強度3.0mpa~5.0mpa指標要求。
32.其中,所述尾礦固廢采用的武漢市江夏區(qū)烏龍泉石灰石尾礦固廢,該尾礦存在形式有三種狀態(tài),即尾渣,尾泥,尾粉等三種形態(tài),區(qū)別在含水率、粒徑大小上各有不同。尾泥含水率高達30%以上,尾渣、尾粉含水率10%左右(須經(jīng)風干后才能打碎,風干后含水率小于5%);尾泥、尾粉平均粒徑較小,尾渣平均粒徑稍大一些。從總體上看,粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%。尾礦經(jīng)高濕粉碎機打碎后過10.0mm圓孔篩。
33.實施例6一種不同類型尾礦固廢的綜合處理利用方法,按照以下步驟進行:按質(zhì)量百分比,尾礦95.0%、p型膠凝劑5.0%,上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100%,加水拌合,控制含水率為9.0%,加水過程同時加入緩凝劑,緩凝劑的添加量為p型膠凝劑用量的5.5‰,從加水拌合開始到成型結(jié)束,所用時間應不超過混合料的初凝時間≥5h,攤鋪或者澆筑成預設規(guī)格,壓(擊)實成型,濕水養(yǎng)護7d,其抗壓強度≥10.6mpa,滿足或超過高等級公路特重、極重交通標準路面上基層強度5.0mpa~7.0mpa指標要求。
34.其中,尾礦固廢采用的武漢市江夏區(qū)烏龍泉石灰石礦的尾礦固廢,該尾礦存在形式有三種狀態(tài),即尾渣,尾泥,尾粉等三種形態(tài),區(qū)別在含水率、粒徑大小上各有不同。尾泥含水率高達30%以上,尾渣、尾粉含水率10%左右9 (須經(jīng)風干后才能打碎,風干后含水率小于5%);尾泥、尾粉平均粒徑較小,尾渣平均粒徑稍大一些。從總體上看,粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%。尾礦經(jīng)高濕粉碎機打碎后過10.0mm圓孔篩。
35.本技術(shù)的p型膠凝劑包括下列原料混合成的粉狀混合物:氧化鈣、二氧化硅、 三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵,還包括粘性聚合物或水玻璃和具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料,其中:粘性聚合物或水玻璃占粉狀混合物總重量2?8%,具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料占粉狀混合物總重量5?
20%;所述粉狀混合物總重量為氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化 硫、氧化鎂、三氧化二鐵和粘性聚合物或水玻璃及具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料的總重量;所述氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵六種原料之間的重量配比為:氧化鈣40?59、二氧化硅18?35、三氧化二鋁10?13、三氧化硫1.5?
2.7、氧化 鎂0.3?0.7、三氧化二鐵0.2?0.4。只要在上述范圍內(nèi)的組分構(gòu)成的p型膠凝劑均適應于本技術(shù),具體的該p型膠凝劑以zl201110291183.3專利公開的內(nèi)容為準。
36.通過上述實施例可知,本技術(shù)利用p型膠凝劑粘結(jié)尾礦綜合處理利用所拌合成的混合料,只需參配極少量的p型膠凝劑(6%以內(nèi)),就能達到很高的強度(最大能達到15.0mpa以上),很大程度的擴充了它的利用范圍,可以滿足高等級公路特重、極重交通標準路面上基層強度5.0mpa~7.0mpa指標要求。技術(shù)特征:
1.一種尾礦固廢綜合處理利用方法,其特征在于:該方法包括:1)按質(zhì)量百分比稱取以下組分:固廢尾礦92~98%,p型膠凝劑2~8%,上述組分的質(zhì)量百分比之和為100%;2)將上面稱好的材料組分加水拌合成混合料,控制含水率為5%~10%;3)將上面稱好的組分加水拌合時,為保證拌合均勻其強制拌合時間控制在2~5min;4)將上面稱好的組分加水拌合時,從加水拌合開始到成型結(jié)束,混合料的初凝時間控制在3.0~7.0h;5)將加水拌合成的混合料擊實或碾壓做成預設規(guī)格試塊或路面基層, 濕水養(yǎng)護5~15d,養(yǎng)護溫度控制應≥5℃;6)將加水拌合成的混合料擊實或碾壓做成預設規(guī)格試塊或路面基層,壓實度≥98。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦固廢綜合處理利用方法,其特征在于:步驟1)中,稱取的材料質(zhì)量組分為:尾礦93~97%,p型膠凝劑3~7%,上述組分的質(zhì)量百分比之和為100%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦固廢綜合處理利用方法,其特征在于:步驟1)中,稱取的材料質(zhì)量組分為:尾礦94~96%,p型膠凝劑4~6%,上述組分的質(zhì)量百分比之和為100%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦固廢綜合處理利用方法,其特征在于:所述的尾礦進行處理:尾泥須經(jīng)風干,然后用高濕粉碎機打碎,并過10.0mm圓孔篩,篩除粒徑>10.0mm顆粒。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦固廢綜合處理利用方法,其特征在于:所述尾礦包括尾渣,尾泥,尾粉構(gòu)成;粒徑范圍在0.00mm~15mm之間,小于2.0mm的占到50%以上,小于0.075mm的含泥量占20~60%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦固廢綜合處理利用方法,其特征在于:步驟4)中在加水拌合中加入緩凝劑控制初凝硬化時間,緩凝劑的添加量為p型膠凝劑用量的8‰以下。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦固廢綜合處理利用方法,其特征在于:所述p型膠凝劑包括下列原料混合成的粉狀混合物:氧化鈣、二氧化硅、 三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵,還包括粘性聚合物或水玻璃和具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料,其中:粘性聚合物或水玻璃占粉狀混合物總重量2?8%,具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料占粉狀混合物總重量5?20%;所述粉狀混合物總重量為氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化 硫、氧化鎂、三氧化二鐵和粘性聚合物或水玻璃及具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料的總重量;所述氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵六種原料之間的重量配比為:氧化鈣40?59、二氧化硅18?35、三氧化二鋁10?13、三氧化硫1.5?2.7、氧化 鎂0.3?0.7、三氧化二鐵0.2?0.4。
技術(shù)總結(jié)
一種尾礦固廢綜合處理利用方法,包括稱取以下組分:固廢尾礦92~98%,P型膠凝劑2~8%,上述組分的質(zhì)量百分比之和為100%;加水拌合成混合料,拌和后的控制含水率為5%~10%,拌合時間控制在2~5min;上面稱好的組分加水拌合時,從加水拌合開始到成型結(jié)束,混合料的初凝時間控制在3.0~7.0h;將加水拌合成的混合料擊實或碾壓做成預設規(guī)格試塊或路面基層,濕水養(yǎng)護5~15d,養(yǎng)護溫度控制應≥5℃;本申請的方法具有能夠?qū)⒍喾N尾礦處理變成可以用于道路路面基層的筑路材料、而且尾礦處理量大,不需要額外添加集料,獲得的材料能夠用于市政工程、水利防護工程的構(gòu)造物施工的優(yōu)點。利防護工程的構(gòu)造物施工的優(yōu)點。利防護工程的構(gòu)造物施工的優(yōu)點。
技術(shù)研發(fā)人員:葉世軍 蔡俊 李子昂 陳序 葉思翔 葉思凡 葉思宇
受保護的技術(shù)使用者:湖北沛高環(huán)??萍加邢薰?br />
技術(shù)研發(fā)日:2021.06.18
技術(shù)公布日:2021/9/24
聲明:
“尾礦固廢綜合處理利用方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)