钼矿尾矿生产烧结砖的试验研究

刘振英

(安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽 淮南 232001)

钼矿尾矿生产烧结砖的试验研究

刘振英

(安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽 淮南 232001)

研究了金堆城钼业公司尾矿与粘土为主要原料生产烧结砖的工艺，利用实验室的方法来确定生产配方及其生产工艺参数，并对各方案试验结果进行对比、研究。研究结果表明利用金堆城钼业公司尾矿配以粘土生产烧结砖是可行的。

钼矿尾矿；粘土；烧结砖

1 引言

尾矿作为一种工业废渣，其排放与堆存严重地阻碍了矿业的发展，对周边地区的环境也造成严重的污染。若能将尾矿掺入粘土制成烧结砖，将为尾矿的治理开辟一条新的途径。

利用尾矿制新型墙体材料是大量消耗尾矿、变废为宝、化害为利、节约耕地、造福人类的有效途径，而且符合国家禁、限制用粘土砖，鼓励用工业废渣为原料生产墙体材料的墙改政策。因此，研究开发一种新的建筑材料以取代或部分取代粘土烧结砖具有非常重大的现实意义。

本文是利用钼矿尾矿来做烧结砖的试验研究。用实验室的方法来确定生产配方及其生产工艺参数，尾矿及粘土的化学成分和物理特性直接影响着尾矿—粘土烧结砖配方、烧结温度、烧结时间等生产工艺参数。为充分利用矿产资源，延长矿山寿命，提高矿山经济效益，对矿山尾矿综合回收，是行之有效的措施，金堆城钼矿通过对钼尾矿的有效回收，给企业带来了显著的经济效益和社会效益。

2 试验过程

2.1 原料

试验采用主要原料为金堆城钼业公司西木子沟尾矿库的尾矿和关中粘土，加入的外加物有碳酸钙、水玻璃、碳酸钠。主要原料的矿物组成及化学组成见表1、表2。

表1 尾矿的矿物成分

表2 主要原料的化学成分(%)

2.2 试样的制备

试验配比见表3。为了改进尾矿烧结砖的性能，加大尾矿的开发利用步伐，本人在尾矿∶粘土=7∶3、烧结温度为1 100℃的试验基础上做了进一步的工作，采用掺加少量工业原料的方法，进行了一系列的试验。

表3 掺加其他工业原料的试验配方

试验砖按烧结砖制备工艺：混练采用实验室用小混碾机，总混练时间为15～30min。混好的泥料采用400t摩擦压砖机成型为250mm×220mm×100mm的砖坯，干燥温度为200℃，干燥时间为2h，烧结温度为1 100℃，保温3h，实行快速烧结，快速冷却。然后参照相关标准进行性能检测。

3 结果及分析

抗冻性能是衡量产品质量的一项重要指标，因此我们选取了4组试样进行了冻融实验，经15次冻融循环后，计算试样冻融损失率都能达到标准，在对冻融后试块进行外观检查时，发现试块无明显的冻裂、缺棱掉角和剥落现象，试样的抗冻性合格。烧结试验的试样性能见表4。

表4 掺加其他工业原料试样的性能测试结果

由表4可以看出，添加了3%碳酸钠的2#试样的抗折、抗压强度都很高，能够达到国家标准普通烧结型粘土砖的强度标准。初步分析原因，认为：当尾矿与粘土混合适量时，添加3%的碳酸钠砖坯成型效果好、密实度高，烧后强度也较高，而在工业生产中，掺入少量的碳酸钠对产品的成本影响不大。所以，在本试验的基础上，确定最佳工艺配方为：尾矿∶粘土∶碳酸钠=7∶3∶0.3，烧结温度为1 100℃，能达到最佳烧成工艺。对2#试样的其他性能进行检测，未发现石灰爆裂，无泛霜，均能达到国家普通烧结砖的性能指标。

4 结论

金堆城钼业公司是亚洲最大的钼生产基地，通过本次试验研究，能将金堆城钼业公司西木子沟尾矿库的尾矿合理利用，研制的产品纯度高，杂质含量低，确保了产品的高温性能，使尾矿制砖成为可能，不仅可获得良好的经济效益，还将产生巨大的社会效益，矿山尾矿的综合利用和治理环境污染结合起来，尾矿变废为宝。

X751;TU522.13

A

1007-9386(2011)04-0038-01

2011-05-17