[发明专利]一种铁尾矿细砂及其制备与应用

说明书

本发明提出了一种铁尾矿细砂及其制备与应用，该铁尾矿细砂包括以下质量百分含量组分，金属氧化物1‑6%、引气剂2‑4%、聚乙烯醇水溶液3‑5%、硅酸钠6‑12%、海泡石4‑9%、铁尾矿砂余量，本申请通过合理配制铁尾矿细砂组分，有效改善了砂体的活性、外形以及形成包覆的核壳结构，用于替代河砂制备混凝土砂浆具有优异的和易性和力学性能，大大提高了再生利用可能性，制备的混凝土产品性能稳定优异，值得推广应用。

技术领域

本发明涉及混凝土生产制备技术领域，具体的为一种铁尾矿细砂及其制备与应用。

背景技术

湿拌砂浆是指由水泥、细骨料、矿物掺合料、外加剂、添加剂和水，按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后，运至使用地点，并在规定时间内使用完的拌合物。湿拌砂浆与干混砂浆同属于预拌砂浆领域。近些年，随着各地禁止现场搅拌砂浆政策的落实，预拌砂浆的使用量逐年递增。与干混砂浆生产工艺不同的是，湿拌砂浆生产前不需要将细骨料河砂进行烘干处理，这在一定程度上减少了环境污染，并且，相对于干混砂浆来说，湿拌砂浆质量稳定、开放时间长、整体成本更加低廉，越来越多的受到施工企业的青睐。

从砂浆质量角度来说，由于细骨料用量占砂浆总量的80％，因此，细骨料质量的好坏直接影响着湿拌砂浆的使用效果。随着近些年城市化进程的加快，优质河砂资源逐渐短缺，寻找细骨料河砂的替代材料迫在眉睫，铁尾矿砂是铁矿在开采和加工过程中产生的废弃物，主要由4.75mm以下颗粒组成，细度模数为1.0～1.5，若单独作为砂浆细骨料使用时，则可能由于细度较细，增加了砂浆开裂和空鼓的风险；但若在合理的比例下与河砂进行掺配，则可以既降低砂浆外加剂用量，改善砂浆的保水性能，又可以提高工业废弃物的利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铁尾矿细砂及其制备与应用，通过合理配制铁尾矿细砂组分，有效改善了砂体的活性、外形以及形成包覆的核壳结构，用于替代河砂制备混凝土砂浆具有优异的和易性和力学性能，大大提高了再生利用可能性，制备的混凝土产品性能稳定优异，值得推广应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铁尾矿细砂，包括以下质量百分含量组分，金属氧化物1-6%、引气剂2-4%、聚乙烯醇水溶液3-5%、硅酸钠6-12%、海泡石4-9%、铁尾矿砂余量。

作为本发明进一步优选，铁尾矿细砂，包括以下质量百分含量组分，金属氧化物2-5%、引气剂2-3%、聚乙烯醇3-4%、硅酸钠8-12%、海泡石5-8%、铁尾矿砂余量。

作为本发明进一步优选，铁尾矿细砂，包括以下质量百分含量组分，金属氧化物4.2%、引气剂2.6%、聚乙烯醇3.5%、硅酸钠10.5%、海泡石7%、铁尾矿砂余量。

作为本发明进一步优选，金属氧化物包括氧化镁、氧化钙、氧化铝，三者质量比为1:2-4:0.5-1.2。

作为本发明进一步优选，引气剂选用脂肪醇磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠组合物，两者取用质量比为1:0.4-0.6。

作为本发明进一步优选，聚乙烯醇水溶液采用低聚合度、醇解度大于90%的聚乙烯醇，聚乙烯醇水溶液浓度为5-6%；硅酸钠模数为1。

作为本发明进一步优选，该铁尾矿细砂制备方法为：按质量百分含量取料，将铁尾矿砂与金属氧化物共混，剪切处理1-2h，得物料一备用；将海泡石与硅酸钠共混，加水搅拌至稀糊状，得物料二备用；将引气剂、聚乙烯醇水溶液在剪切条件下加入物料一中，混合均匀后，得物料三备用；将物料二、物料三共混，继续剪切处理1-2h，然后60-65℃干燥，破碎即得。

作为本发明进一步优选，剪切速率为60-300rpm；物料二中，加水量为固体物质量的4-5倍；破碎后铁尾矿细砂细度模数为1.6-2.0。

作为本发明进一步优选，该铁尾矿细砂用于混凝土砂浆制备，部分替代河沙，替代量占比为60-80wt%。