矿山尾矿制作免烧选矿废渣砖的研究实践

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1、2010年第1期冶金环境保护矿山尾矿制作免烧选矿废渣砖的研究实践张省军刘长忠王经宇李静(济南钢城矿业有限公司山东济南市250101)摘要对低硅高铁型矿山尾矿进行了尾矿物化性质、脱泥、脱水，制砖混合料配比等系统分析研究，成功研制了MulO级以上的免烧选矿废渣砖，并编写了该砖的企业标准。关键词矿山尾矿脱泥脱水选矿废渣砖企业标准济南钢城矿业有限公司(原济南张马屯开展了矿山尾矿制作免烧选矿废渣砖的研究铁矿)铁矿床赋存在矽卡岩带内，属接触交工作。代热液型磁铁矿床，矿石自然类型为磁铁矿1矿山尾矿物化性质分析石。该公司自1992年以来紧紧依靠科学技矿山尾矿的物理、化学性质直

2、接决定着术，开发实施了全尾砂胶结充填，形成了采制作免烧砖的工艺、比例和强度标准，依据国矿、选矿、充填互为依托，综合平衡、无废排放家有关免烧砖的要求，对该公司生产的铁尾的闭路循环生产系统。但随着企业的发展，矿进行系统分析和研究。通过对尾矿进行镜加工外来矿产生的尾矿越来越多，打破了原下物相分析，非金属矿物主要为透辉石、橄榄有的采、选、充系统平衡，井下采空区不能石、透闪石、蛇纹石、绿泥石、方解石等夕卡岩满足尾矿充填平衡的需要，过剩的尾矿无处矿物；经对尾矿进行物化性质检测，具体结果堆放，成为制约企业发展的重要瓶颈，为在分别为：尾矿多元素化学分析见表1；尾矿颗新的高度上

3、达到环保、减污、增效的有机统粒密度见表2；尾矿粒度组成见表3；尾矿放一，根据“减量化、再利用、资源化”的原则，射性检测见表4。表1尾矿多元素化学分析％根据尾矿多元素化学分析，该公司生产表2尾矿颗粒密度的尾矿是一种复合矿物原料，与其他矿山的尾矿相比属低硅低钙、活性较低的原料，只有通过添加部分含硅、钙及活性较高的原料，提质、节能新型墙材产品的发展方向。高其硅、钙含量及活性后，与胶结材料如水泥根据尾矿粒度组成分析，尾矿级配连续，等产生水化反应，形成新的凝胶体，方可用于+0．45mm(>40目)粒级占1．81％，粗粒研制建筑材料的原料。级较少；一0．074mm(<20

4、0目)粒级占通过尾矿颗粒密度分析研究，尾矿颗粒64．63％，粒度较细。利用该尾矿制砖，要预密度较大，作为制砖原料，必须系统分析其配先分级脱泥，并添加部分粗骨料来提高免烧比含量，否则会加大免烧砖的质量，不符合轻砖的强度。42冶金环境保护2010年第1期表4尾矿放射性检测尾矿浆根据《建筑材料放射性核素限量》(GB6566—2002)标准，推算平均内照射指数IRa和外照射指数Ir如下：IRa=CRa／200=0．087Ir：CRa／370+Cn26O+CK／4200=0．134IRa和Ir同时≤1．0，符合建筑材料放射性核素限量标准，尾矿的使用范围不受限制，可以用于

5、制作建材产品的原料。2尾矿脱泥脱水实验研究2．1脱泥脱水工艺改造尾矿池(充填用)原尾矿脱水系统工艺流程：尾矿浆经二图1原尾矿脱水工艺流程图级浓缩后进人板框式压滤机脱水，脱水后的尾矿进入全尾砂胶结充填系统，充填井下采4m陶瓷过滤机进行过滤脱水(粗粒级尾矿空区。该工艺生产的尾矿存在以下问题，不产品)，用于制砖；水力旋流器的溢流(泥化能直接作为制作免烧砖的原料。(1)含水物)与陶瓷过滤机的滤液合并返回12m高量偏高，实际水分在23％左右；(2)松散度效浓密机再次浓缩，浓缩后的底流由矿浆泵较低，粘度大，易粘结；(3)粒度细、泥化严给入板框式压滤机脱水，脱水后尾矿进入充

6、重。尾矿含有大量的矿泥，且矿泥以细粒、填系统。改造后的尾矿脱水工艺流程图见微细粒形式存在，对免烧砖的强度产生不利图2。影响。因此需要对原脱水工艺进行改造，以2．2工艺改造后效果解决存在的问题。原尾矿脱水工艺流程见脱泥脱水工艺改造后，采用+150旋流图1。器对尾矿分级、脱泥、浓缩后，当进料浓度为根据大量脱泥、脱水实验研究，确定了新22％一30％、沉砂口直径为20mm、给矿压的脱水工艺流程：尾矿浆经过30nl浓密机力在0．08—0．10MPa时，旋流器的沉砂浓度浓缩后，底流由矿浆泵给人FX一150型水力为64．42％，产率为56．58％，一200目含量旋流器进行分

7、级，水力旋流器沉砂给入KS一为48％。该沉砂进入陶瓷过滤机脱水后的2010年第1期冶金环境保护43尾矿浆表5FX一5O旋流器实验3尾矿制作选矿废渣砖材料配比实验研究及分析3．1尾矿、水渣的配比对砖质量(抗压强度)的影响基于该公司矿山尾矿属低硅低钙、活性回水池尾矿池(充填用)制砖用尾矿较低的原料，只有与含硅、钙及活性较高的原图2改造后的尾矿脱水工艺流程图料如高炉水萃渣、粉煤灰等充分混合，才能适用于制作免烧砖的原料。因此，在尾矿用量最尾矿水分约13．3％，达到了制砖用尾矿无泥大化的原则下，固定水泥用量为1O％、石子用化物、松散度高、水分低的要求，对提高砖的量10％

8、、成型压力为15MPa，研究尾矿与水强