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石屑、石粉的综合利用

发布来源:  发布日期: 2023-06-08  访问量:197

1.石屑综合利用

砂骨料加工生产过程中产生的大部分石屑经进一步整形筛分后可作为混凝土细骨料使用,但由于石粉含量和针片颗粒较多,仍有少量石屑不能作为混凝土细骨料使用,成为尾矿。

在一些建筑工程中,这部分石屑经常被用作工程基础,而不是天然砂和砾石的混合物。在目前禁止大量河流天然砂的情况下,可以说是一种高效经济的基础处理方法。不仅强度高、压缩性低、消散上部附加应力能力强,而且成本低、施工简单、节约资源,取得了显著的经济和社会效益。

此外,还可以考虑石屑和石粉进行资源化处理,如磨削后作为混凝土外加剂和混凝土预制件,较大限度地利用石屑。

二、石粉综合利用

石粉是指砂石骨料加工过程中产生的粒径小于0.075mm(水工混凝土定义粒径小于0.16mm)粉末颗粒。石粉的综合利用因其母岩的岩性和性能而异。

(1)混凝土掺合料

石灰石粉在混凝土行业的应用研究已经有很长一段时间了。石灰石粉作为尾矿的主要成分,已成为国内混凝土行业的热点和发展趋势。

石灰石粉是一种惰性外加剂,石灰石粉作为混凝土外加剂,具有明显的优点和可行性:

一是石灰石粉的混合可加速水泥水化;

二是石灰石粉颗粒具有形态效应和填充效应,不仅可以提高混合物的流动性,改善凝胶材料体系的颗粒级配,还可以改善混凝土的孔隙结构;

三是石灰石粉具有活性作用。

近年来,我国先后出台了《石灰石粉在混凝土中的应用技术规范》等国家和地方标准(JGJT《重庆市石灰石粉在水泥混凝土中的应用技术规定》(D 50/T-179-2014)等,对石灰石粉的回收利用给予了肯定和规范。

石灰石粉作为一种混凝土外加剂,具有广阔的市场和良好的社会经济效益。

(2)预制构件掺合料

新型预制构件系统具有施工速度快、质量控制方便、材料节约、构件外观质量好、耐久性好、现场湿作业减少、环保有利等优点。在预制构件领域,尾矿中的大量石灰石粉也可作为混凝土和水泥外加剂。《预制混凝土构件质量控制标准》(DB11/T1312-2015)要求:石灰石粉等矿物掺合料用于预制混凝土时,其性能应分别符合相关标准。研究表明,石灰石粉能有效提高混凝土的流动性和抗分离性,对混凝土成型效果明显,解决了原材料不足等问题。除上述灰岩粉外,白云岩灰岩粉外,还可作为混凝土和水泥的外加剂。

开发高端产品

高档灰岩砂矿可用于开发碳酸钙、熔剂高钙粉、火电厂脱硫石灰石粉等高端产品。

(1)碳酸钙

轻质碳酸钙是将石灰石等原料煅烧成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳,加水消化石灰产生石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后通过二氧化碳石灰乳产生碳酸钙沉淀,较后通过脱水、干燥和粉碎制成。

(2)脱硫石粉

目前,由于技术成熟、运行稳定,石灰石脱硫是我国电厂烟气脱硫的主要方法。经过进一步研磨加工,可有效降低电厂脱硫工艺成本,为尾矿石灰石粉废弃物提供了良好的市场。

(3)高钙粉用于熔剂

高钙石灰石粉广泛应用于冶金行业。在黑色冶金中,高钙粉的作用是将铁矿石中的脉石、燃料中的灰等有害杂质转化为炉渣,从而提取有用的铁金属;在炼钢过程中,石灰石将磷和硫排入炉渣中,以提高钢的质量。在有色金属冶炼中,石灰石被用作氧化矿石和金属的还原剂。

随着铁矿石资源市场的变化,生石灰强化烧结的作用逐渐减弱。与此同时,国内钢铁市场正面临巨大压力,为熔融结构的优化创造了有利条件。例如,安钢在原溶剂材料中加入石灰石粉和白云石粉后,烧结矿质量相对稳定,熔化成本大大降低,取得了较大的经济和社会效益;济钢在烧结生产中加入1.66%左右的石灰石粉替代生石灰,结果表明对烧结矿产质量及经济指标无负面影响,而且可以降低熔剂成本,提高碱度稳定率。

目前,高钙石粉已广泛用于钢铁厂烧结熔剂,以降低烧结成本。高钙石粉熔剂的主要指标是CaO(50±2%),粒度3mm以下,粒度≤3mm石粉需要达到90%以上。炼钢对石灰石质量要求较严格,活性好,成分稳定,杂质含量低(尤其是磷硫),粒度合适。

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