[发明专利]一种钨尾矿混凝土掺合料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种钨尾矿混凝土掺合料及其应用，属于固体废弃物综合利用领域。

背景技术

钨尾矿是钨矿经选别后产生的固体废弃物，其主要矿物组成为石榴子石。长期以来，大多数公司都致力于钨矿的开采加工，而对钨尾矿的研究应用相对较少，目前还没有一种真正高效综合利用钨尾矿的途径。这些尾矿不仅侵占了大量的土地，污染环境破坏生态平衡，而且每年还需投入大量资金处理，不利于经济建设与环境协调发展。

在厂房、隧道、公路和房建工程的混凝土中掺入适量的掺合料，有利于增加混凝土的密实度，提高混凝土的耐久性和工作性，以及减少混凝土水化热温升，抑制碱骨料反应，抵抗混凝土收缩裂纹，并能节约水泥，降低成本。因此，混凝土掺合料普遍应用于工程建筑领域。国内常用的混凝土掺合料有粉煤灰、硅灰、矿渣粉等，并已用相关的技术标准。

据报道，目前国内钨尾矿有用于生产微晶玻璃、陶瓷、免烧砖和空心砖，但数量十分有限，还未见有将其用作混凝土掺合料的相关研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钨尾矿混凝土掺合料及其制备和应用；在开发一种新型混凝土掺合料的同时，也为钨尾矿这种固体废弃物寻找一条具有更高附加值的途径。

本发明所述的一种钨尾矿混凝土掺合料，所述混凝土掺合料包括钨尾矿与生石灰，所述生石灰的添加量占钨尾矿质量的百分比为5%-15%；所述钨尾矿中石榴子石的质量百分含量≥70%、水的质量百分含量≤5%。

本发明所述的一种钨尾矿混凝土掺合料，所述混凝土掺合料中还含有占钨尾矿质量百分比为0.5%-1%的硫酸盐和/或水玻璃。

本发明所述的一种钨尾矿混凝土掺合料，所述硫酸盐选自天然硬石膏、煅烧硬石膏、半水石膏、芒硝中的至少一种。

本发明所述的一种钨尾矿混凝土掺合料，掺合料中，细度为-400目的颗粒的质量百分含量≥80%。

本发明所述的一种钨尾矿混凝土掺合料的制备方法，是将生石灰、硫酸盐和/或水玻璃添加至钨尾矿中，混合均匀，磨细至细度为-400目的颗粒的质量百分含量≥80%，得到钨尾矿混凝土掺合料。

本发明所述的一种钨尾矿混凝土掺合料的应用，所述应用包括含有该钨尾矿混凝土掺合料的混凝土或混凝土制品；所述混凝土或混凝土制品中含占水泥质量10wt%～20wt%的掺合料；所述混凝土或混凝土制品按重量比计，包括下述组分：

水泥：砂：石：水=12～15：33～39：45～53：6～8。

本发明所述的钨尾矿混凝土掺合料可用于厂房、公路房间工程混凝土，混凝土中掺合料的适宜掺加量范围为混凝土中水泥质量的10wt%～20wt%，具体掺加量视混凝土等级要求而定；取代水泥量的适宜范围为10wt%～20wt%，具体掺加量视混凝土等级要求而定。

本发明具有以下优点和积极效果：

（1）本发明大量利用钨尾矿生产掺合料,大大提高钨尾矿的综合利用价值，变废为宝，具有很好的经济效应和环境效应。

（2）本发明的掺合料可在混凝土中作为一种微细填料，填充于水泥颗粒之间，可以在一定程度上改善混凝土的抗压强度。

（3）本发明所需原料来源广泛，价格低廉，经活化处理后的钨尾矿用作混凝土掺合料，可适当减少水泥用量，降低工程造价。

（4）施工工艺简单，设备要求低，便于操作，且混凝土质量能得以保证。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步说明本发明的内容，但本发明并不局限于以下实施例，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化，。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

实施例1：

以国内某地钨尾矿为原料制备混凝土掺合料及应用，包括以下步骤：将钨尾矿干燥，得到石榴子石含量为70-75wt%、水分含量≤5wt%的干燥钨尾矿，在干燥钨尾矿中加入生石灰、芒硝、水玻璃，混合均匀，生石灰添加量为干燥钨尾矿量的15wt%，芒硝为干燥钨尾矿量的0.5wt%，水玻璃为干燥钨尾矿量的0.5wt%；再将混合物装入球磨机中磨细至-400目的颗粒占混合物总质量的81%，得到掺合料，将掺按C30混凝土配合比将掺合料加入其中，掺合料等量取代10wt%的水泥，得到式样WH-B，检测WH-B的抗压强度，其检测结果如表1；同时按C30混凝土配合比，制备的式样WH-A，检测WH-A的抗压强度，其检测结果如表1。

表1试验混凝土配合比及抗压强度检测结果