[发明专利]铜尾矿干式脱硫的方法、资源化利用方法及水泥混凝土活性材料

说明书

本申请提供了一种干式去除粉状铜尾矿中含硫杂质的方法，为其用于水泥混凝土活性材料提供可能性；通过对铜尾矿进行预处理，获得合适的含水率和粒径，匹配合适的磁场和进入磁场的方式，有效将含水率和含硫量较低的粉状物料进行了含硫杂质的脱除和脱水，实现了干式脱硫在铜尾矿含硫杂质脱除上的应用；本申请提供的铜尾矿的资源化利用方法，基于前述脱硫铜尾矿，将其按照粒径进行分级，根据其粒径、组成等，对其进行改性、粉磨等合理的处理，在降低了处理成本的同时，将所述脱硫铜尾矿进行了合理的资源化利用。

技术领域

本申请涉及一种干法去除铜尾矿含硫杂质的方法、铜尾矿的资源化利用方法及所述方法制备得到的超细矿物掺合料，属于铜尾矿的处理、应用及水泥、混凝土掺合料的制备领域。

背景技术

在水泥中掺加混合材料可以调节水泥标号与品种，增加水泥产量，降低生产成本；在一定程度上改善水泥的某些性能，满足建筑工程中对水泥的特殊技术要求；混凝土掺合料一般是指在混凝土制备过程中掺入的，与硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥共同组成胶凝材料，以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分，在混凝土中可以取代部分水泥，具有规定细度和凝结性能、能改善混凝土拌合物工作性能和混凝土强度的具有火山灰活性或潜在水硬性的粉体材料，其掺量一般不小于胶凝材料用量的5%。其主要作用是改善混凝土的工作性、稳定性、耐久性、抗蚀性。随着环保形势日渐严峻，很多地区混凝土矿物掺合料和水泥活性混合材的供应凸显紧张局面，寻求新的替代产品成为水泥和混凝土产业降低成本、提高效益的必然选择。另外，目前很多地方建筑砂石料供应日渐紧张，价格处于高位。如何获得低成本、高性能的水泥混合材成为本领域的技术难题。

而铜尾矿的成分与常用混合材的理化特性存在一定的相似性，如铜尾矿的粒级较细，在作为混合材与水泥熟料共同粉磨生产水泥的过程中可增加粉磨效率，降低粉磨成本。因此可以考虑将铜尾矿进行利用制备水泥的活性材料。

但铜尾矿直接作为活性掺合料往往存在诸多的缺陷，例如①所含硫化物会被氧化生成硫酸根，过量的硫酸盐会对水泥石结构产生侵蚀作用，硫酸盐与水泥水化产物反应生成了具有膨胀性的侵蚀产物，这些产物使内应力增加从而导致了强度降低；②铜尾矿多伴有较大水分，尾矿的分级、分质利用，无论是作为建筑砂、还是混合材都需要脱水，而脱水干燥是处置过程中成本最高的环节。③铜尾矿中硅酸盐组分一般为惰性，火山灰活性差，直接应用与水泥混合材显著降低水泥性能。

因此，开发一种能够通过对铜尾矿进行处理，并将处理后的产品用于水泥混凝土活性材料的方法。

发明内容

针对现有技术铜尾矿无法直接用于水泥活性材料的不足，本申请目的之一是提供一种干式去除粉状铜尾矿中含硫杂质的方法，其能够通过降低铜尾矿的含硫量，提高所述铜尾矿用于水泥混凝土活性材料的可能性。

本发明目的之二是提供一种如目的之一所述的干式去除粉状铜尾矿中含硫杂质的方法制备得到的脱硫铜尾矿，其具含硫量符合水泥混凝土原料使用限值，具有被用作水泥混凝土的活性材料的可能性。干式脱硫显著降低现有含硫铜尾矿的脱硫成本。

本发明的目的之三是提供一种活性矿物掺合料，所述活性矿物掺合料具有较好的火山灰活性。

本发明目的之四是提供一种所述铜尾矿的资源化利用方法，其能够基于目的之一的方法，进行进一步的分级、球磨等步骤，获得水泥活性材料或建筑砂等，实现铜尾矿的资源利用，解决我国铜尾矿利用率低的问题。

具体地，本申请目的之一提供的一种干式去除粉状铜尾矿中含硫杂质的方法包括：

（1）将所述铜尾矿进行预处理后，得到铜尾矿预处理品；所述铜尾矿预处理品的含水率为0.5-1.5wt%（例如0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%等），所述铜尾矿预处理品的最大颗粒粒径≤10mm（例如9.5mm、9.0mm、8.5mm、8.0mm、7.5mm、7.0mm等），所述颗粒包括团聚颗粒；