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铜尾矿在建筑材料中的应用

铜尾矿在建筑材料中的应用
桂矿  2023-12-19  |  阅读:435

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1、作煅烧熟料的原料


铜尾矿中含有的微量元素 Mn、Zn、Cu、Ti等对熟料的煅烧有利,这些微量元素的氧化物起到了矿化的作用,在熟料的煅烧过程中能使液相的温度降低;同时微量元素如Cu、Ti等还起到了助熔剂的作用,有利于提高生料的易烧性。饶春如等按照一定的配比将铜尾矿、石灰石、铁矿石均匀混合,以Al3O2为校正原料,配制生料,然后煅烧,制备出了符合使用要求的硅酸盐水泥。施正伦等发现当用铜尾矿作矿化剂时,熟料的烧成温度为1300℃,而传统的熟料烧成温度在1400~1450℃,不仅节约了熟料煅烧时所消耗的能源,缩短了煅烧时间,还综合利用了铜尾矿,降低了水泥生产成本。


2、作水泥混合材料


铜尾矿作为配料烧制的水泥,可以提高水泥强度,ONUAGULUCHI等在水泥混合料中添加铜尾矿,当铜尾矿添加量为5%时,其28、90d抗压强度分 别 为 对 照 组 的 107.1%、112.3%;添 加 量 为10%时,28、90d抗压强度分别为对照组的104.1%、109.2%。铜尾矿对混凝土的吸水率和总透水孔隙率略有提高,同时,随着铜尾矿掺量的增加,混凝土的抗酸蚀和氯离子渗透能力也有所提高。ZHANG等在标准化的灰浆条件下,向水泥原料中添加铜尾矿,掺量分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%和35%,测试水泥抗压强度、抗弯强度并观察其空隙结构,结果表明:当水泥原料掺入铜尾矿时,铜尾矿的一些水化产物如C-S-H凝胶和Ca(OH)2胶结在一起,填充了水泥浆体的空隙,使水泥浆体的密度增大,从而提高了水泥的抗压强度和抗弯强度;但是当铜尾矿掺量超过15%时,水泥的抗压强度和抗弯强度会下降,这是因为水泥浆体的空隙是有限的,当这些空隙被凝胶产物填满时,多余的铜尾矿反而会影响水泥的抗压强度。


3、在混凝土中的应用


铜尾矿可以用作混凝土中的掺料代替部分砂石,当在混凝土中掺入适量铜尾矿时,其抗压强度、透水性、耐久性以及抗氯离子渗透能力都会有明显提升。zhang等利用铜尾矿制备混凝土,并对其抗压强度、氯离子渗透系数以及重金属浸出性等进行了研究,结果表明:当用铜尾矿代替20%的人工砂时,混凝土的抗压强度、弹性模量以及抗氯离子渗透能力等都有所提高,同时,混凝土骨料与膏体之间的界面接触系数增大;对混凝土进行的重金属浸出试验发现,铜尾矿中的重金属被固化在混凝土中,显著降低了铜尾矿中重金属的浸出。


4、制作免烧砖


利用铜尾矿制备免烧砖具有工艺简单、投资少、见效快等优点,随着免烧砖的大力推广,其对铜尾矿的消纳发挥了积极作用。以四川某铜尾矿为原料,添加适量的水泥、石灰、混凝土发泡剂和废弃聚苯泡沫粒,成功制备了轻质免烧砖;对免烧砖进行性能测试后发现,当尾矿用量达到70%~80%时,免烧砖的抗压强度为3.6~10.4MPa,符合建筑物承重和非承重砌块的使用要求。FANG等利用铜尾矿制作了蒸压灰砂砖,分析了铜尾矿掺量对试样抗压强度的影响,结果表明:83%掺量的河沙、未添加铜尾矿的试样抗压强度为24.3MPa;当用铜尾砂代替40%的河沙时,试样抗压强度为23.8MPa;当铜尾矿的掺量达到55%时,试样抗压强度也还有15.3MPa。


铜尾矿在建筑材料中的应用.jpg



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