【摘要】：金屬礦產(chǎn)資源是我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),但礦產(chǎn)資源開采后造成的大量尾礦堆放和采空區(qū)不僅浪費(fèi)大量土地資源,而且嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境,甚至造成安全事故。因此,尾礦膠結(jié)回填采空區(qū)是對(duì)其直接利用的有效途徑之一,對(duì)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)開發(fā)具有重要意義,成為近年來研究熱點(diǎn)之一。本論文以礦渣、水泥、粉煤灰、火山灰等為主要原材料進(jìn)行組成優(yōu)化,制備出綠色膠凝材料,再用其分別固化鉛鋅尾礦和銅尾礦,并對(duì)其固化性能和機(jī)理進(jìn)行探討分析,研究結(jié)果表明:(1)以水泥為主要原料,粉煤灰為輔料,激發(fā)劑為碳酸鹽類,制備新型水泥-改性粉煤灰基膠凝材料,并對(duì)鉛鋅尾礦進(jìn)行固化。當(dāng)粉煤灰的用量為8 wt%,膠凝材料與干尾礦(尾礦細(xì)砂和粗砂質(zhì)量比為3:7)質(zhì)量比為1:6時(shí),尾礦漿濃度為70 wt%時(shí),所制備的尾礦固化試樣3 d、7 d和28 d齡期的抗壓強(qiáng)度最高,分別為1.31 MPa、1.69 MPa和3.87 MPa,軟化系數(shù)為0.92;添加0.1 wt%絮凝劑(PAM)能提高試樣的強(qiáng)度,但會(huì)降低料漿的流動(dòng)度。(2)以S95級(jí)礦渣微粉和火山灰為主要原料,水泥和工業(yè)堿渣為激發(fā)劑,制備了新型的礦渣基膠凝材料(XB),并對(duì)銅尾礦進(jìn)行固化。當(dāng)XB膠凝材料與干尾礦的質(zhì)量比為1:8時(shí),所制備尾礦固化試樣3 d、7 d和28 d的抗壓強(qiáng)度分別為1.56 MPa、2.46 MPa和5.26 MPa,軟化系數(shù)為0.88;聚羧酸減水劑的用量為1 wt%時(shí),料漿的流動(dòng)度增大,試樣后期強(qiáng)度(28 d)提高10%,能夠滿足礦山充填標(biāo)準(zhǔn)要求。(3)以銅尾礦為主要原料,采用干壓成型法制備了尾礦免燒磚試樣。當(dāng)XB膠凝材料與干尾礦質(zhì)量比為1:10,拌合料用水量為12 wt%,成型壓力為10 MPa時(shí),試樣28 d的抗壓強(qiáng)度為10.04 MPa,該試樣經(jīng)15次干濕循環(huán)后,其質(zhì)量損失率為0.67%,強(qiáng)度損失率為9.02%;經(jīng)過15次凍融循環(huán)后,其質(zhì)量損失率為0.72%,強(qiáng)度損失率為16.12%。該免燒磚具有較好的耐水性和抗凍性。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD926.4

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