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        銅冶煉浮選礦渣的利用價值

        2015-08-26 09:26:40陳友德
        水泥技術 2015年1期
        關鍵詞:銅渣礦渣熟料

        銅冶煉浮選礦渣的利用價值

        東歐某國的銅冶煉廠的浮選礦渣(本文簡稱銅渣)以往利用不多。近年來受歐洲的一些水泥、混凝土企業(yè)大量利用工業(yè)廢棄物的影響,該冶煉廠通過技術開發(fā),將銅渣大量用于水泥、混凝土作原料和混合材用,取得較好效果,情況如下:

        表1 銅渣化學成分,%

        1 化學成分

        銅渣的化學成分均勻,變化量小,所含成分主要為:45%~50%的鐵,26%~32%的二氧化硅。鐵主要結構為四氧化三鐵(Fe3O4)和鐵橄欖石(Fe2SiO4),以及輝巖、其他微量金屬和一些游離硅(<5%)和氧化鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)等。

        銅渣中含有微量硫、碳和氯的成分(表1),屬非危險工業(yè)廢渣。

        表2 銅渣顆粒細度

        2 在水泥工業(yè)的應用

        銅渣因其顆粒細可用于水泥和混凝土生產而不需化學和機械處置。銅渣內含鐵量高,可取代鐵礦石作水泥原料用。銅渣內鐵橄欖石熔點溫度低,約1200℃,作原料用,則熟料能在低的煅燒溫度下生成。在水泥原料中使用銅渣取代鐵礦石能降低熟料的煅燒溫度,減少熟料生產熱耗。

        銅渣在煅燒水泥熟料時,可作為原料取代鐵礦石(數量約5%)。此外銅渣顆粒細(表2)且硬,可在水泥、混凝土生產時作混合材、集料以取代河砂(取代量約50%)。

        圖1 銅渣作混合材的不同標號混凝土抗壓強度

        圖2 銅渣作混合材的不同標號混凝土28d強度

        混凝土生產中可將銅渣作為集料,由于銅渣中所含的游離SiO2顆粒十分細,且在堿硅反應(ASR)中不受影響,2013年該國某大學開展了水泥中添加銅渣的成分影響課題研究中,在混凝土內加入0~150kg/m3的銅渣后,其和易性尤其是低品位混凝土在泵送澆注料時,稠度降低,性能得以明顯改善。

        在每立方米的混凝土內加入100kg銅渣,28d抗壓強度得以增加(圖1),而拉伸和彎曲性能沒有損失(圖2)。此外,混凝土防水性能未受影響,而收縮性能有所改善。由于銅渣長時期硬化時所具有的火山灰性能,其所制成的混凝土的耐久性得以增加。

        以銅渣為基礎的集料硬度高和機械性能好,特別適用于混凝土樓板、機場跑道以及道路路面的抗磨蝕。

        通過上述研究開發(fā),該廠銅渣得以應用且水泥、混凝土性能優(yōu)良,取得了良好效果。

        陳友德編譯自

        No.6/2014

        International Cement Review

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