铁尾矿陶粒的发展现状
陶粒,即表面具有一层隔水保气的陶质层和釉质层,内部呈均匀多孔结构的陶质颗粒。因其具有质轻、高强、吸水率低、耐火耐腐蚀等多项优点,因此被广泛应用于建筑、滤料、花卉等领域中。铁尾矿陶粒即以铁矿为原料的陶粒,传统的陶粒原料一般为黏土、页岩。随着自然资源的日渐枯竭和尾矿堆存量的不断增加,以工业固体废弃物作为原料代替自然资源制备工业材料、建筑材料的研究越来越多,铁尾矿作为一类堆存量较大的矿山尾矿,其堆存量现状及综合利用问题受到国内外广泛的关注。
铁尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)作为我国主要的矿(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)之一,其堆存(cun)量(liang)高达十几亿吨,占(zhan)(zhan)到矿(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)总量(liang)的近30%,而且仍以每(mei)年(nian)3亿吨的速度在(zai)增加(jia),但综合利用(yong)率还不到20?%,绝大(da)多数尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)仍旧堆存(cun)在(zai)尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)库(ku)中(zhong)。铁尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)堆存(cun)将(jiang)带来巨大(da)的社会和环(huan)境问题,大(da)量(liang)堆积的铁尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)占(zhan)(zhan)用(yong)农田林地,污染(ran)环(huan)境,增加(jia)矿(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)企(qi)业生(sheng)(sheng)产成本(ben)。据(ju)统计,我国冶(ye)金矿(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)库(ku)每(mei)吨尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)需(xu)要基建投资(zi)1-3元,生(sheng)(sheng)产经营管(guan)理(li)费(fei)用(yong)3-5元,这(zhei)些(xie)费(fei)用(yong)直接反应(ying)在(zai)生(sheng)(sheng)产成本(ben)上(shang),降低了企(qi)业利润,除此之外(wai),随着尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)库(ku)使用(yong)年(nian)限增加(jia),安全隐(yin)患(huan)日益增大(da),尤其是坝高超(chao)过100m的大(da)型尾(wei)(wei)(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)库(ku),一旦发生(sheng)(sheng)事(shi)故(gu),其造成的破坏(huai)程度不亚(ya)于地震、泥(ni)石流的破坏(huai)程度。
尾矿(kuang)(kuang)综合利(li)用(yong)(yong)(yong)技术主要(yao)有直接利(li)用(yong)(yong)(yong)和高(gao)附(fu)(fu)加(jia)值(zhi)利(li)用(yong)(yong)(yong)2大(da)(da)类。直接利(li)用(yong)(yong)(yong)即是将尾矿(kuang)(kuang)按颗粒分离(li)后(hou)直接作为筑路材料(liao)和建筑砂来用(yong)(yong)(yong)。这种(zhong)利(li)用(yong)(yong)(yong)方(fang)式利(li)用(yong)(yong)(yong)量大(da)(da),但售(shou)价低,低硅(gui)尾矿(kuang)(kuang)的(de)(de)市场价大(da)(da)约为40元/t。高(gao)附(fu)(fu)加(jia)值(zhi)利(li)用(yong)(yong)(yong)方(fang)式主要(yao)是利(li)用(yong)(yong)(yong)尾矿(kuang)(kuang)做的(de)(de)新型(xing)墙(qiang)体材料(liao)、水泥、微晶(jing)玻璃、陶粒等(deng)。这种(zhong)方(fang)式处(chu)理的(de)(de)铁尾矿(kuang)(kuang)不仅(jin)紧急效益显著,而且铁尾矿(kuang)(kuang)利(li)用(yong)(yong)(yong)量大(da)(da),能(neng)有效的(de)(de)改善周围环(huan)境。因(yin)此寻求附(fu)(fu)加(jia)值(zhi)高(gao),综合利(li)用(yong)(yong)(yong)率高(gao)的(de)(de)铁尾矿(kuang)(kuang)利(li)用(yong)(yong)(yong)方(fang)式是如今国内(nei)外利(li)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)主要(yao)研究方(fang)向。
铁尾矿(kuang)陶粒不仅能够大量消(xiao)耗铁尾矿(kuang),还能为建筑行业输(shu)入新型(xing)材(cai)料,增(zeng)加(jia)矿(kuang)山循环经济效(xiao)率,是尾矿(kuang)综(zong)合(he)利用(yong)的一种有效(xiao)方式。
我(wo)国在利用(yong)(yong)页(ye)岩、黏土等(deng)天然矿(kuang)物和利用(yong)(yong)粉煤灰(hui)(hui)做陶粒的研究已经形成成熟技术(shu),但利用(yong)(yong)各类尾(wei)矿(kuang)烧(shao)制陶粒的研究仍尚处于(yu)起步(bu)阶段。目前(qian)已有(you)研究者利用(yong)(yong)珍珠(zhu)岩尾(wei)矿(kuang)、萤石矿(kuang)尾(wei)矿(kuang)、磷石灰(hui)(hui)尾(wei)矿(kuang)、铜尾(wei)矿(kuang)、铁(tie)(tie)尾(wei)矿(kuang)、钨尾(wei)矿(kuang)等(deng)尾(wei)矿(kuang)研制陶粒,并(bing)得到了比较(jiao)理(li)想的试验结果(guo),烧(shao)制出(chu)符合GB/T17431-2010的合格陶粒。由(you)此(ci)可见(jian),利用(yong)(yong)铁(tie)(tie)尾(wei)矿(kuang)烧(shao)制陶粒具(ju)有(you)可行性(xing)。
1973年,沈阳(yang)市第(di)一建筑工程公司和(he)(he)辽宁(ning)业建筑研(yan)究(jiu)院采(cai)用沈阳(yang)某地(di)铁(tie)尾矿(kuang)和(he)(he)煤矸(gan)石,不(bu)断(duan)改(gai)变原料配比,分别(bie)使用回转窑法和(he)(he)烧结机法在不(bu)同(tong)焙烧工艺条件下(xia)烧制出一系列(lie)满(man)足国家标准的(de)(de)铁(tie)尾矿(kuang)陶粒。近年来一些实验室研(yan)究(jiu)也(ye)取得了(le)一定(ding)成果。可见(jian)铁(tie)尾矿(kuang)陶粒具有巨大的(de)(de)潜力,一旦投入市场(chang),将会带来巨大的(de)(de)经济效益(yi)和(he)(he)环境效益(yi)。