利用黃金尾礦生產(chǎn)加氣混凝土砌塊材料配合比研究

鄭文新

（宿遷學院 建筑工程系，江蘇 宿遷 223800）

0 概述

我國年產(chǎn)黃金尾礦2450萬t，一般作為固體廢棄物用尾礦庫的方式堆存，再利用率還不到7%，不僅占用大量土地，浪費礦產(chǎn)資源，嚴重影響生態(tài)環(huán)境，每年處理費用高達幾十億元以上，并且易造成安全隱患。再利用的途徑主要是提取其他重金屬，生產(chǎn)建筑材料等。利用其作為加氣混凝土砌塊的主要生產(chǎn)材料，在技術、經(jīng)濟方面都是可行的。

綜合利用黃金、陶瓷和微納米鈣類無機粉體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的金礦尾礦、瓷土尾礦（廢瓷土粗料）和低品位石灰石等工業(yè)廢渣生產(chǎn)加氣混凝土砌塊，主要原料出黃金尾礦外，還包括石灰、水泥、石膏，以及少量鋁粉膏、外加劑等。不同的原理配合比，對產(chǎn)品的性能具有顯著影響，也影響產(chǎn)品的使用功能。本文通過對不同配合比的對比分析，確定合適的配合比。在實際生產(chǎn)中，再根據(jù)實際情況做相應調(diào)整。

1 主要原料及質(zhì)量要求

1.1 金礦黃金尾礦砂的主要性能要求

1.2.1 基本性能

干容重：1750～1820kg/m3；細度：-180目占80%；樣品二氧化硅(SiO2)的含量71.86%，經(jīng)過分選處理把二氧化硅的含量提高到76%。

1.2.2 質(zhì)量要求

尾礦砂中的泥土含量應不大于2%。泥黏附在尾礦砂的表面，防礙水泥、石灰與尾礦砂的黏結，降低制品強度，還會加大制品的干縮，降低制品的抗?jié)B性和抗凍性。

1.2.3 有害物質(zhì)

尾礦砂中的有害物質(zhì)主要包括硫化物、硫酸鹽、有機物等，能降低制品的強度和耐久性。有些硫化物、硫酸鹽、有機物遇高溫能產(chǎn)生揮發(fā)性氣體污染空氣。需在利用之前加以解決。

因此，生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊，應盡可能選用氧化硅含量達到75～90%、有害物質(zhì)及雜質(zhì)含量比較低的尾礦砂。

1.2 其他材料

1.2.1 石灰的作用與質(zhì)量要求

石灰是生產(chǎn)加氣混凝土的主要鈣質(zhì)材料，其主要作用是向加氣混凝土提供有效氧化鈣，使制品獲得強度。

選用有效氧化鈣含量高、消化速度中等、消化溫度高的新鮮生石灰。一般要求氧化鈣含量80%以上，氧化鎂含量小于5%；過火石灰不得使用，欠火石灰和受潮石灰要做適當處理。生石灰的細度要求達到規(guī)定細度-180目(細度0.08方孔篩篩余量小于15%)，以防止坯體達到一定強度后，夾雜著的石灰塊熟化而產(chǎn)生膨脹出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象。

1.2.2 水泥的質(zhì)量要求

該種應用以異步數(shù)據(jù)的方式，沒有封裝協(xié)議，需要保持數(shù)據(jù)的原始性，不能更改數(shù)據(jù)，不能少傳、多傳，否則會導致電報報文或監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)丟失，從而該報文無法進行正確的還原或監(jiān)控信號出錯[3]。異步傳輸方式與同步傳送方式相同，能及時準確無誤的傳輸異步數(shù)據(jù)，并且在發(fā)送端口異?；蛘遲cp異常的過程中，能最大程度的保障數(shù)據(jù)的完整傳輸，從而把傳輸數(shù)據(jù)的出錯率降到最低。1.3 VHF業(yè)務應用

加氣混凝土生產(chǎn)中所用的水泥材料，對加氣混凝土制備影響顯著的因素主要有水泥的初凝時間、終凝時間、強度及石膏含量（以SO3測定值表示）。水泥水化和硬化速度均比石灰慢，但后期水化強度高于石灰。使用P32.5普通硅酸鹽水泥，不宜使用火山灰水泥和礦渣水泥。

1.2.3 石膏粉的質(zhì)量要求

石膏可參加水泥的水化反應，調(diào)節(jié)水泥的凝結時間。石膏在水泥水化的早期起抑制作用，防止水泥發(fā)生快凝現(xiàn)象。

可用天然石膏或化學石膏，要求CaSO4含量應不小于65%，細度要求達到細度-180目。采用化學石膏應對其雜質(zhì)加以限制。

1.2.4 鋁粉膏的質(zhì)量要求

鋁粉是目前生產(chǎn)中使用最廣泛、最成熟的發(fā)氣劑。發(fā)氣劑的主要作用是在料漿中進行化學反應，放出氣體形成細小而均勻的氣泡，使加氣混凝土具有多孔結構達到輕質(zhì)目的，提高料漿堿度可以有效促使鋁粉發(fā)氣。實際使用安全性能比較高的鋁粉膏替代鋁粉，其中的鋁粉細度要求達到細度-180目。

2 產(chǎn)品配合比設計及性能分析

應根據(jù)其澆注穩(wěn)定性需要和強度需要來合理設計和調(diào)整具體的配方配比。一般設計的產(chǎn)品容重越大，其強度越高。結合實際建筑用加氣混凝土設計，生產(chǎn)B06、B07級產(chǎn)品較合適。

2.1 配合比確定

因為原材料礦物成分組成的千差萬別，每個生產(chǎn)廠家不可能用完全相同的配方，同時也不可能配方一成不變。配方的調(diào)整主要依據(jù)原材料的變化，當原材料質(zhì)量波動時，配方應作相應的調(diào)整。所以原材料的化驗分析檢測非常的重要，質(zhì)量控制的關鍵是原材料的分析。配方的調(diào)整目的有：

是為了提高澆注的穩(wěn)定性，保證高成品率；

是為了提高成品的物理性能：抗壓強度、抗拉強度、抗折強度、容重、含水率、吸水率、抗凍、干燥收縮值等。

根據(jù)成熟的經(jīng)驗，一般尾礦重量占2/3比較適宜，所以配方的確定一黃金尾礦占67%為基準，石膏粉以3%為基準，外加劑為0.75‰，鋁粉膏為0.8‰。配方設計主要是石灰、水泥的調(diào)整。一般石灰、水泥含量為30%。因此測試中分別采用石灰含量為22%、20%、18%，相應的水泥用量為8%、10%、12%，通過對產(chǎn)品進行尺寸偏差、物理力學性能能指標的對比分析，從而確定合適的配合比。

對比分析的結果分述如下。

石灰含量為22%時技術數(shù)據(jù)見表1。

石灰含量為20%時技術數(shù)據(jù)見表2。

石灰含量為18%時技術數(shù)據(jù)見表3。

通過對比分析，高灰（22%）時，產(chǎn)品尺寸、密度全部合格，但強度稍差；低灰（18%）時，產(chǎn)品強度、密度全部合格，但尺寸合格率偏低；在石灰含量為20%、水泥為10%時，各項檢測指標均合格。在此基礎上，進行微調(diào)，最終選定的配合比見表4。

表1 22%灰量性能檢測檢驗

表2 性能檢測檢驗

表3 性能檢測檢驗

由試驗確定各個質(zhì)量標準的基本配合比，生產(chǎn)時再根據(jù)各種材料的具體指標情況，如材料的含水率等，調(diào)整為生產(chǎn)配合比。

生產(chǎn)中，還需對配合比進行微調(diào)。主要是因為每天甚至每模的原材料質(zhì)量都在變化，為了保證澆注穩(wěn)定性而在配方中進行小范圍的調(diào)整。比如當石灰消解太快時，可以考慮適當增加水泥用量，減少石灰用量，或調(diào)整石膏用量來抑制石灰消解速度。

表4 選用配合比

3 結語

本文對利用黃金尾礦生產(chǎn)加氣混凝土砌塊的材料組成、質(zhì)量要求、配合比等作了簡要分析。不同的配合比，其產(chǎn)品質(zhì)量具有明顯區(qū)別。本文通過對比試驗得到比較適宜的配合比，在實際生產(chǎn)中尚需根據(jù)具體情況做些微調(diào)。

盡管加氣混凝土砌塊向城鎮(zhèn)普及雖是大勢所趨，但是由于認識上的接受過程，以及產(chǎn)品自身的缺陷、工藝技術、配套材料等原因，普及工作還需要一定的過程。應加強這一領域的科研實踐，以利于節(jié)能材料的推廣應用。

［1］福建省建設廳.蒸壓加氣混凝土砌塊應用技術規(guī)程[Z].2006.

［2］張仁義.小議加氣混凝土砌體的特性及應用前景[J].山西建筑，2009，35（22）：175-176.

［3］鄭文新.蒸壓尾礦加氣混凝土砌塊應用探討[J].山西建筑,2010,34（22）：114-116.