鐵礦尾礦的固化及其滲水性能研究.pdf

1、鐵礦尾礦是指鐵選廠在特定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,把鐵礦石磨細(xì)之后選擇其中的“有用組分”后所排出的廢棄物。目前對于尾礦的處理方法大體上分為尾礦充填和尾礦庫堆存這兩種方式。隨著尾礦的排出量日益增大,后者的比例越來越大。尾礦在始排出時(shí)呈淤泥狀,這樣就易形成泥石流等自然災(zāi)害,極具安全隱患。除此之外,尾礦中含有大量的選礦藥劑,滲透到地下,對環(huán)境和地下水也會造成很大的污染。如何將尾礦安全堆存,不會形成安全隱患,也不會對環(huán)境和水體造成污染,并且可以有效地利

2、用廢棄物,是我們目前亟待解決的重要問題。
　　本課題主要從三階段來進(jìn)行研究,第一階段是研究鐵尾礦的固化工藝,以提高尾礦的強(qiáng)度,降低尾礦的流動性,解決尾礦堆存中潰壩問題和充填中的強(qiáng)度問題。試驗(yàn)中通過單摻32.5水泥和復(fù)摻32.5水泥和煤矸石來固化礦粉末,最終以固化后的抗折抗壓強(qiáng)度的對比來確定固化最佳配方。第二階段是研究鐵尾礦的發(fā)泡工藝,使固化后的鐵尾礦具有透水的功能,以便使尾礦堆存庫具有排水能力,避免尾礦庫水壓過大造成垮庫的問題。試

3、驗(yàn)分別采用了物理發(fā)泡法和化學(xué)發(fā)泡的方法來發(fā)泡,化學(xué)發(fā)泡法即直接將 H2O2加入,實(shí)驗(yàn)結(jié)果以泡孔的均勻性和孔徑大小,以及發(fā)泡后試件的抗折抗壓強(qiáng)度來作為指標(biāo),從而確定添加劑PVA、Na2SO4、H2O2的最佳用量;第三階段是鐵尾礦發(fā)泡后試件的滲水系數(shù)研究,通過測量不同配方的試件的滲水系數(shù),以及對強(qiáng)度密度等的綜合考慮,確定本課題最終的最佳配方。
　　尾礦固化試驗(yàn)表明,單摻水泥固化鐵尾礦時(shí),會隨著水泥量的增大使得試件的抗折抗壓強(qiáng)度都增大,

4、但是20％水泥的加入量即可滿足強(qiáng)度要求,復(fù)摻煤矸石和水泥固化最佳配比為水泥:煤矸石=2:1。
　　尾礦發(fā)泡試驗(yàn)表明,化學(xué)發(fā)泡法比物理發(fā)泡法更適合用于尾礦的滲水研究。穩(wěn)泡劑PVA的最佳用量為0.5%,在此用量下氣泡數(shù)量大且均勻。早強(qiáng)劑Na2SO4的加入量為1%時(shí)強(qiáng)度提高很大,比不加早強(qiáng)劑的7天抗壓強(qiáng)度提高了115.8%。發(fā)泡劑H2O2的最佳用量為10%,尾礦發(fā)泡后的試件氣泡大小適中,且分布均勻。
　　滲水系數(shù)試驗(yàn)表明,試件的強(qiáng)