文档介绍：2008年第5期冶金环境保护尾矿砂的工程应用前景张亮亮卢忠飞(中冶集团建筑研究总院)摘要分析了尾矿的化学成分,尾矿作细集料的颗粒级配和石粉含量要求等应注意的问题,展望了尾矿砂的工程应用前景。1引言尾矿是在开采、分选矿石后排放的暂时不能利用的废料,包括矿山尾矿和选矿厂尾矿。矿山尾矿包括已开采出的伴生岩和中途剔除的低品位矿石,选矿厂尾矿包括采用一定工艺、机械洗选矿石后排放的矿物废料,一般存放尾矿库。据不完全统计,到2004年由于矿产资源的开发而产生的尾矿已达70亿t。尾矿一般堆放在矿山周围,占用土地,淤塞河床,污染大气、土壤和水质。另外,尾矿库的维护、管理和运行费用巨大,据报道,我国每年要花费l0~15亿元堆放尾矿。尾矿主要用途有:有用元素的再选,作微晶玻璃、墙体材料、陶瓷、混凝土和砂浆骨料等建筑材料及采空区填充料,作土壤改良剂及微量元素肥料,利用尾矿复垦植被等。目前我国尾矿的综合利用率仅为7%,与国外综合利用率为6O%的先进水平相距甚远。当前,我国工程建设规模空前,每年需消耗建筑砂石约50多亿t,其中砂占i/3~I/2。目前我国大多数地区使用的砂仍是天然砂,而天然砂作为一种地方资源,短期内不可再生。在北京、上海等大城市,天然砂资源已近乎枯竭,另外为保护河道和周边环境,已禁止开采河砂,这使得建筑用砂资源短缺的矛盾日益突出。为此必须寻找适宜的代砂材料。国内相继出现了以山砂(自然山砂)、石屑(采石场在加工碎石过程中产生的副产品)、机制砂(专门以岩石经破碎、筛分生产)和尾矿砂(选矿后的尾矿经分级后的产品)等替代河砂,在实际工程应用中,取得了较好的技术经济效益和社会效益。尾矿砂的优势在于其粒径大小可以通过破碎、筛分工艺进行调整,可以根据使用要求筛分出不同范围级配砂。根据混凝土和砂浆产品的需要将不同粒径的砂重新组合,实现最佳级配配料。但由于各地的尾矿性能差别较大,如化学和矿物成分,石粉含量等指标,因此在工程应用中必须做好尾矿砂的质量检验,并根据其特性相应调整混凝土和砂浆配合比。,可将其分为8个岩石化学类型:镁铁硅酸盐型尾矿、钙铝硅酸盐型尾矿、长英岩型尾矿、碱性硅酸盐型尾矿、高铝硅酸盐型尾矿、高钙硅酸盐型尾矿、硅质岩型尾矿、碳酸盐型尾矿。,以及矿石中的脉石矿物所构成。因此其化学成分和矿物成分一方面受矿体主岩岩性的控制,另一方面,又受到矿化类型与围岩蚀变的制约。~般来说,岩浆堆积型、火山喷溢型、同生沉积型、区域变质型矿床的尾矿,其化学成分与主岩成分基本近似;而接触交代型、热液型、风化型矿床的冶金环境保护2008年第5期尾矿,则主要取决于矿化和围岩蚀变类型。此外,选矿回收率,也对尾矿成分具有一定的影响。无论何种类型的尾矿,其主要组成元素,不外乎0、Si、Ti、A1、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、P等几种,但它们在不同类型的尾矿中,其含量差别很大。我国几种典型矿床尾矿的化学成分如表1。表1我国几种典型金属矿床尾矿的化学成分%从表1中可以看出,不同尾矿化学成分变化范围是相当大的,这就要求用作细集料时,有必要先对尾矿的化学成分作详细分析。3尾矿砂的定义和范畴尾矿砂属于人工砂的范畴。最近制定的冶金行业标准《尾矿砂浆技术规程》中对尾矿砂定义为“金属矿、非