铁尾矿砂在土木工程建造领域中的再生利用分析研究
铁尾矿砂再生骨料混凝土力学性能及微观结构分析
2021年第$期(总第375期) Number1in2021(Total No.375)原材料及辅助物料MATERIAL AND ADMINICLE 混凝土Concretedoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2021.01.022铁尾矿砂再生骨料混凝土力学性能及微观结构分析仝宵1,王社良2(1•西京学院土木工程学院，陕西西安710123；2•西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055)摘要：通过12组216个100mm x100mm x100mm非标准混凝土试块对不同掺量铁尾矿砂和再生骨料再生混凝土性能进行了研究。
研究结果表明:混凝土抗压强度随着再生粗骨料、砂量的呈升的趋势再生粗骨料量为30(时，混凝土抗压强度达到最大值,其值为38.34MPa。
同时，在铁尾矿砂取代率为30(时，水化程度最大，铁尾矿砂对于硬 化堆积填充作用最为明显，使混结构更加密实。
SEM)对再生混不同龄期的、、水化产物观结进行分析。
关键词：砂；再生骨料；抗压强度；微观分析中图分类号：TU528.041文献标志码：A文章编号：1002-3550(2021)01-0091-03Mechanical properties and microstructure analysis of recycled aggregate concrete with iron tailingsTONG Xiao1, WANG Sheliang2(1.College of Civil Engineering,Xijing University,Xi"an710123,China；2.College of Civil Engineering,Xi"an University of Architecture and Technology,Xi"an710055,China)Abstract：The performance of recycled concrete with different amounts of iron tailings and recycled aggregates was experimentally studied by using216100mm x100mm x100mm non-standard concrete blocks of12groups.The results show that the compressive strength of concrete increases firstly and then decreases with the increase of recycled coarse aggregate and iron tailings.When the recycled coarse aggregate content is30(,the compressive strength of concrete reaches its maximum value, which is38.34MPa.At the same time,when the replacement rate of iron tailings is30(,the degree of hydration is the greatest.Iron tailings play the most obvious role in the accumulation and filling of hardening system,which makes the internal structure of concrete more compact.The morphology,compactness and hydration products of recycled concrete at different ages were analyzed by scanning electron microscopy(SEM).Key words:iron tailings；recycled aggregate；compressive strength；microscopic analysis0引言城市的发展必将存在大批服役年限长的建筑物被拆除,大量建筑垃圾将被填埋或者堆积,这对城市环境美化将是一个大的问题。
铁矿尾砂资源化利用技术研究
铁矿尾砂资源化利用技术研究铁矿尾砂是钢铁企业生产过程中产生的一种特殊固体废弃物，其产量庞大，对生态环境造成了严重的影响。
为了减轻环境压力，促进资源循环利用，国内外钢铁企业与科研机构展开了铁矿尾砂资源化利用技术的研究。
一、铁矿尾砂简介铁矿尾砂是指矿山开采、矿选、烧结、冶炼等生产过程中产生的一种固体废弃物。
尾砂存在的时间通常比铁矿石更长，如果不进行有效的处理和利用，铁矿尾砂将对土壤、水源、空气等环境造成严重影响。
铁矿尾砂的成分复杂，通常包含强酸性离子、重金属、微量元素等多种有害物质，在堆放和储存过程中可能产生自燃、塌方等危险。
因此，铁矿尾砂的处理与利用是钢铁企业做好环境保护和资源利用的重要举措。
二、铁矿尾砂综合利用技术随着环保理念的发展和政策法规的逐渐完善，铁矿尾砂的处理技术也在不断更新和改进。
目前，国内外常见的铁矿尾砂综合利用技术主要包括以下几种：1. 混凝土制备技术将一定比例的铁矿尾砂与水泥、骨料等原材料混合后，在机械制备设备中均匀搅拌，最终制成混凝土材料。
该技术具有资源利用效益高、重金属含量低、混凝土性能稳定等优点，在工业建筑、公路、桥梁等领域应用广泛。
2. 红砖制备技术将铁矿尾砂与黏土、水泥等原材料混合成泥浆状，经过塑性成形、干燥、烧结等多个工艺步骤制成红砖材料。
该技术不仅可节约水泥等资源，还可减少土地占用、降低建筑成本，是推广的一种环保型建材。
3. 活性矿物填充料制备技术将铁矿尾砂经过酸碱处理、煅烧等工艺，获得一定的活性性能后，作为一种新型的填充料应用于水泥、玻璃等领域。
与传统的天然矿物填充料相比，活性矿物填充料不仅稳定性好、吸附能力强，还可以减少环境生态压力，为现代化建设提供了新的思路。
三、铁矿尾砂可持续开发利用的展望铁矿尾砂作为稀缺的矿产资源，其可持续开发利用已成为新的发展趋势。
国内外的钢铁企业不断探索开发创新，力求在经济效益、资源循环利用和环境保护等方面实现多赢。
在技术层面上，钢铁企业需要进一步加强与科研机构的合作，推动基础理论、工艺改进、产品升级等方面的创新和突破。
铁尾矿砂在混凝土中的应用研究
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3.各个原材料性能指标
⑴水泥：所用水泥为山东山铝水泥有限公司 P · O42.5R水泥，密度为3×103kg/m3，其他物理力 学性能指标如下：
表1-2 水泥物理与力学性能
安定性
凝结时间
标准稠度用
min
水量（%） 初凝 终凝
抗压强度 Mpa
3d 28d
抗折强度 Mpa
3d 28d
合格
尾矿砂掺量
黏聚性
保水性
抗压强度（Mpa）
7d
28d
0
一般
良好
21.1
26.9
20%
良好
良好
20.3
25.1
40%
良好
良好
22.3
28.9
60%
微粘
良好
24.1
30.1
100%
粘
一般
20.1
24.2
0
良好
良好
28.5
37.4
20%
良好
良好
25.3
38.7
40%
微粘
良好
23.2
38.8
60%
粘
一般
26.0
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⑼机制砂与铁尾矿砂不同比例复配后混合砂性能指标：
表1-12机制砂与铁尾矿砂不同比例复配后性能指标
序号
曲率系 数（CC）
机制砂掺配 比例（%）
尾矿砂掺配 比例（%）
试配后细度 试配后石 模数 粉含量（%）
试配后表观 密度
（kg/m³）
1 2.8
80
20
3.2
3.9
2586
2 2.7
75
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铁尾矿砂在混凝土中的应用研究
铁尾矿砂在混凝土中的应用研究摘要：在铁矿石选矿作业后，留下的一种工业废料被称为铁尾矿，在以往选矿作业中，由于铁尾矿的其他利用价值不大，因而多予以排放处理。
在混凝土中掺入铁尾矿，不仅可以有效解决废料的占地问题，还可以强化混凝土的使用性能。
本文以铁尾矿砂在混凝土中的应用为探讨主题，分析铁尾矿砂混凝土的基本力学性能以及耐久性，阐述其在实际应用过程中存在的主要问题。
关键词：铁尾矿砂；混凝土；应用引言：根据有关调查显示，我国年尾矿排放量超过5亿吨，堆放的铁尾矿量更超过50亿吨，这不仅涉及到对大量土地资源的占用，还带来了不同程度的环境污染问题。
综合利用铁尾矿、减少环境污染以成为矿产业发展面临的重要课题。
加工处理铁尾矿，可以将其作为混凝土中砂子的替代物，进而广泛应用到公路碎石基层、路面以及钢筋混凝土工程施工中，是提高铁尾矿利用率的有效方法。
1铁尾矿砂混凝土研究现状1.1混凝土性能与强度受铁尾矿砂掺和料比例的影响近年来，有研究人员将铁尾矿砂按不同比例取代天然砂配置成混凝土有关的实验研究，在所用铁尾矿砂掺合量不同的情况下进行测试，从抗压强度、混凝土流动性能等方面，试验材料的使用性能。
通过实验研究可以发现，按照铁尾矿砂和天然砂适宜的比例关系配置混凝土时，可以获取流动性最好的混凝土，符合混凝土工程施工对材质质量的规范要求。
混凝土中加入铁尾矿砂，能够大幅提高混凝土的和易性及抗压强度，相比普通混凝土，这种材料的适用范围更广。
试验测试发现，逐渐增加铁尾矿砂材料的用量，混凝土劈拉强度性能缓慢下降，呈现出逐步递减的变化趋势。
将比例不同的铁尾矿砂混合到混凝土中，再将机制砂混合到混凝土中，形成对比试验组，检测两种混合料的耐久性、强度性能以及干燥收缩性，可以得知与龄期一样的机制砂混凝土材料相比，含有铁尾矿砂的混凝土材料体现出更佳的性能品质，科学调节铁尾矿砂的加入量，也可以得到与机制砂混凝土稳定性、抗压力、流动性等大体一致的混凝土混合料[1]。
尾砂利用现状分析报告
尾砂利用现状分析报告1. 研究背景尾砂是指煤矿、矿石开采等行业产生的固体废弃物，由于其颗粒细小、孔隙度高、化学成分复杂等特点，一直以来都是环境隐患的来源。
然而，近年来尾砂资源利用的研究逐渐增多，相关产业也在不断发展壮大。
本报告旨在对尾砂利用的现状进行分析，以期为尾砂资源的有效利用提供参考。
2. 尾砂利用的潜力2.1 建筑材料领域尾砂具有一定的粉状特性，可以作为建筑材料中的掺合料，用于水泥、混凝土等建材的生产。
它能够改善混凝土的工作性能和耐久性，降低施工成本，并且减少对天然砂的需求，从而起到环境保护的作用。
2.2 塑料增强材料由于尾砂具有高硅含量和低金属含量，它可以作为塑料制品的填充剂或增强材料。
尾砂粉末可以填充在塑料中，增加其硬度和强度，提高耐磨性和抗冲击性，同时还能减少塑料的成本。
2.3 环境修复尾砂中含有一定量的矿物质和养分，可以作为肥料用于土壤修复和农作物生产。
合理利用尾砂可以提高土壤肥力，减少化肥的使用，对环境保护具有积极作用。
3. 尾砂利用的现状3.1 建筑材料领域在建筑材料领域，尾砂在一些地区已经得到了广泛应用。
例如，山东省在青岛、烟台等地建设了一批以尾砂为原料的环保混凝土生产线，取得了良好的经济效益和环境效益。
3.2 塑料增强材料尾砂的塑料增强材料领域利用尚处于起步阶段，目前主要还是在实验室研究层面。
一些研究机构通过控制尾砂粒径和含量，研制出了一些具有较好机械性能和耐热性能的尾砂增强塑料制品。
3.3 环境修复尾砂在环境修复中的应用还相对较少。
除了有限的一些农田试验外，对于尾砂的环境修复效果和可行性研究还相对欠缺。
4. 尾砂利用面临的问题4.1 检测标准和评价体系不完善尾砂资源的有效利用需要有一套完善的检测标准和评价体系。
目前国内尚缺乏针对尾砂利用的标准和方法，给尾砂利用的推广应用带来了一定的困难。
4.2 技术水平和设备更新滞后尾砂利用需要对砂矿设备和技术进行改良和创新。
然而，大多数砂矿企业在技术水平和设备更新方面滞后，无法满足现代化尾砂利用的需求。
铁尾矿的再资源化利用
铁尾矿的再资源化利用铁是人类生存和生活的必需品，铁的发展历史和人类文明紧密相连。
我国不单是人口大国，也是资源大国，尤其是铁矿资源总量丰富。
目前，我国已被探测出的矿区有近 2 000处，探明铁矿石储量接近7.0×1010 t，居世界第5位。
铁尾矿是铁选厂在特定经济技术条件下，将铁矿石磨细，选取有用组分后排放的废弃物。
这些废弃物的化学成分比较复杂，非金属是其主要组成成分。
该物质资源化利用的途径较少，常以堆存的方式废弃在尾矿库。
而尾矿库是高势能的结构物，存在稳定性、环境协调性较低等多方面的问题。
随着中共十八大四中全会的召开，生态文明建设的地位再次提升，大量铁尾矿给人类的生活环境造成了严重的污染，已受到了全社会的广泛关注。
因此，寻找有效、合理的再资源化途径变得更加紧迫。
1 铁尾矿带来的问题1.1 环境污染粉尘和残留选矿剂是铁尾矿污染环境的两大因素。
在选矿过程中，大体积的矿石被粉碎选走，留下了许多细小的颗粒，这些细小的颗粒会悬浮在空气中，进而形成雾霾，是引发各类呼吸道疾病的罪魁祸首。
此外，在选矿过程中残留的选矿剂多数是有害的，随着雨水的冲刷会流入水体和农田，进而造成污染。
1.2 浪费资金、占用土地铁尾矿被筛选后，其剩余部分最终会以堆积的方式废弃在尾矿库，而尾矿库的设计投资通常能占到整个项目总投资的20%～30%，资金投入量巨大。
以江西新余某公司的九龙山东坑尾矿库为例，其投资金额达1 041.7万元，而其使用寿命只有9年。
此外，尾矿库占地面积巨大，会占用大量的农业用地、耕作用地，进而导致选矿区的自然生态失去平衡。
1.3 建造铁尾矿坝（库）存在安全隐患铁尾矿库的安全建设应贯穿始终，一旦某些环节没有做好，将埋下较大的安全隐患，进而引发事故。
具体而言，尾矿库周边山体的稳定性、复杂的土质情况等影响了初步勘察设计的准确性；大体积钢筋混凝土结构的施工质量难以控制；在使用过程中，难以保证定期检查排水构筑物的裂缝、渗透等情况。
铁尾矿资源综合利用现状研究
随着矿山的开采和钢铁行业的不断发展，铁尾矿作为选矿后的废弃物，其储存量也在不断增加。
据统计，2018年我国尾矿总产生量约为12.11亿t，其中铁尾矿产生量最大，约为4.76亿t，占尾矿总产生量的39.31%。
因技术限制，铁尾矿一般作堆填处理，这既造成了大量土地资源的浪费，又对周围的生态环境造成了极大的破坏，另外铁尾矿坝还存在一定的安全隐患。
铁尾矿资源的二次利用，一方面可以提高资源的利用效率，缓解资源短缺的压力，另一方面可以有效解决铁尾矿乱堆乱放带来的环境破坏。
因此，广大科研人员正在积极探索铁尾矿的综合利用方法。
随着科学技术的进步，铁尾矿的综合利用效率在不断提高。
为建设资源节约型、环境友好型社会，实现绿色矿山建设目标，需要更加深入地开展铁尾矿综合利用研究。
目前铁尾矿的综合利用方向主要有：铁尾矿中有价组分回收、填充采空区、制备肥料和土壤改良剂、制备混凝土和路基材料以及制备建筑材料等。
本文将对国内铁尾矿的综合利用研究现状进行总结，以期为其进一步开发利用提供参考。
1 铁尾矿综合利用研究现状1.1 铁尾矿有价组分的回收技术我国铁尾矿的种类繁多，性质复杂，产地和选矿工艺不同，其成分和含量也不尽相同，但其化学成分基本相似，主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、Na2O等。
提取尾矿中的金属、非金属元素，对提高资源的综合利用率、实现资源的二次利用具有重要意义。
1.1.1 铁尾矿中的铁回收技术LI等采用磁选后磁化焙烧工艺从铁尾矿中回收铁，当煤和铁尾矿质量比为1∶100时，在800 ℃下焙烧30 min后再球磨15 min，得到铁品位为61.3%、回收率为88.2%的铁精矿产品。
李芸邑等采用磁化焙烧-磁选分离工艺从鞍山市齐大山风水沟铁尾矿库中回收铁粉，并研究了焙烧温度、保护气流速、磨矿时间等对回收铁的影响，结果表明，当炭的质量为铁尾矿的0.8%、焙烧温度为800 ℃、保护气流速为1 L/min、焙烧时间为30 min、磨矿时间为2 min、激磁电流为2 A时，可获得铁品位58%、回收率大于80%的铁精矿。
冶金建设企业尾矿资源循环利用分析
冶金建设企业尾矿资源循环利用分析摘要：随着经济的不断发展，特别是在工业化和城市化进程中，环境压力日益增大。
尾矿作为工业废弃物，对大气环境和地质安全构成严重威胁，因此尾矿处理是矿山企业面临的最大问题。
作为冶金建筑企业，面对经济下行压力和行业激烈竞争，如何寻求新的增长点是一个亟待解决的问题。
摘要:通过介绍尾矿资源的回收利用，运用SWOT分析法对冶金建筑企业的回收利用进行综合分析，并结合实际案例提出开展此项工作的发展策略，为冶金建筑企业的创新发展提供一定的参考。
关键词：尾矿；冶金建筑企业；循环利用；SWOT分析法；建筑材料1尾矿资源循环利用概述资源循环利用是循环经济的核心体现。
它是根据资源的组成、特征和赋存形式，对自然资源进行综合开发，对能源和原材料进行充分加工利用，对废弃物进行回收利用。
通过各种环节的重复利用，资源可以发挥多种功能，转化为社会所需商品的生产经营行为。
要求以“3R”原则作为经济活动的行为准则，即减量化原则要求较少的原材料和能源投入来达到既定的生产或消费目的，然后从经济活动的源头上注重节约资源和减少污染；再利用原则要求制成品和包装容器可以以原来的形式再利用；循环利用原则要求生产出来的产品可以作为可利用的资源再利用，而不是不可回收的垃圾。
应该有两个基本认识[8]:第一，资源短缺和市场需求是资源综合利用的根本导向力量；其次，资源循环利用的根本动力是科技进步。
其总体利用方式是，从源头上——合理开发和优化配置资源；在生产中——实施清洁生产；消费后——建立资源回收体系。
2SWOT案例分析近年来，冶金建筑企业经历了多年的全国快速发展，形成了规模经济。
主要表现在建筑、房地产开发、二次资源开发利用、管理建设、人才储备、服务质量等方面。
大部分产业链遍布全国。
因此，经过初步调查，我们选择了一家在行业中游地区比较有代表性的企业为例，结合其自身的业务特点，运用SWOT分析方法，确定其自身的竞争优势、竞争劣势、机会和威胁。
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铁尾矿砂在土木工程建造领域中的再生利用分析研究
铁尾矿砂在土木工程建造领域中的再生利用分析研究
引言：
随着工业发展和城市化的高速推进，土木工程建造领域对原材料的需求量大增。
然而，传统材料资源的有限性使得我们需要寻找新的替代原料来满足建造的需求。
铁尾矿砂是在选矿过程中剩余的矿石碎屑，通常被视为废弃物。
然而，通过对铁尾矿砂的再生利用研究，我们发现它具有潜在的在土木工程建造领域中的应用价值。
本文将对铁尾矿砂在土木工程建造领域中的再生利用进行分析研究。
一、铁尾矿砂的特性及来源
铁尾矿砂是在选矿过程中通过磁选、重选等分离技术得到的废弃物，主要由细粒、石英、方解石等矿石碎屑构成。
其特点是粒度细小，颗粒形状较为均匀。
二、铁尾矿砂的再生利用方法
1. 矿渣制备水泥
铁尾矿砂可以经过磨碎和烧结等处理过程，得到矿渣。
矿渣可以用于制备水泥，将其与石灰石、粉煤灰等混合，经过磨细、混合形成水泥熟料。
研究表明，铁尾矿砂制备的水泥具有较高的强度和稳定性，可以应用于土木工程建造中的混凝土、砖块等方面。
2. 铁尾矿砂混凝土
铁尾矿砂可以与水泥、砂子、粉煤灰等混合，制备成混凝土。
研究发现，与传统混凝土相比，铁尾矿砂混凝土具有更好的抗压强度和耐久性。
应用于土木工程建造中的地基、路面等部位，可以降低建造成本，提高工程质量。
3. 铁尾矿砂砌块
铁尾矿砂可以与水泥、砂子等混合制备成砌块。
研究表明，铁尾矿砂砌块具有较好的力学性能和隔热性能。
在土木工程建造中，铁尾矿砂砌块可广泛应用于墙体、隔断等部位，既可以减少使用传统砖块对资源的消耗，又可以提高建筑物的保温性能。
三、铁尾矿砂再生利用的优势和挑战
铁尾矿砂再生利用具有以下优势：一是可以减少对传统材料的依赖，节约资源；二是可以降低土木工程建造成本；三是可以提高工程质量和建筑物的性能。
然而，铁尾矿砂再生利用面临的挑战包括：一是研究不够深入，对铁尾矿砂在不同土木工程建造领域的应用尚未全面探索；二是铁尾矿砂的再生利用需要专门的技术和工艺流程，需要进一步完善和改进。
结论：
铁尾矿砂在土木工程建造领域中的再生利用具有潜在的应用价值。
通过制备水泥、混凝土、砌块等方式，可以将铁尾矿砂有效地应用于土木工程建造中，减少对传统材料的依赖，降低建造成本，提高工程质量和建筑物的性能。
然而，铁尾矿砂再生利用仍然面临诸多挑战，需要进一步深入研究和不断改进技术。
建议加强对铁尾矿砂再生利用的研究，提高其在土木工程建造领域中的应用水平，推动可持续发展
综上所述，铁尾矿砂在土木工程建造领域中的再生利用具有潜在的应用价值。
通过与水泥、砂子等混合制备成砌块，铁尾矿砂可以减少对传统材料的依赖，节约资源，降低建造成本，提高工程质量和建筑物的性能。
然而，铁尾矿砂再生利用仍面临研究不够深入和工艺流程不完善的挑战。
因此，建议加强对
铁尾矿砂再生利用的研究，提高其在土木工程建造领域中的应用水平，推动可持续发展。