摘 要

武钢乌龙泉矿排放的采选矿废渣污染环境，造成浪费资源，文章通过对武钢乌龙泉矿的实地调研，设计开发一条综合利用采选矿废渣生产建筑新材料的生产示范线。文章首先测试了采选矿废渣的基本性能。根据采选矿废渣的性能特点开发、设计一条全资源化利用的生产示范线。然后对生产示范线制备的机制砂进行颗粒级配、颗粒形状、MB值及石粉含量等特征指数的测试，最后对生产示范线制备的超细石灰石粉进行了粒径分布、颗粒形貌及细度等基本性能测试，通过分析实验结果，确定最优的运行参数。并由此机制砂和超细石灰石粉，与水泥按照一定的配比制备干混砂浆，对干混砂浆进行性能测试。通过一系列的实验测试，实验结果证实采选矿渣制备的建筑新材料性能符合国家生产标准，同时生产示范线是具有可实施性。

关键词：机制砂，超细石灰石粉，干混砂浆

Abstract

Mining mineral waste residue from Wugang Wulongquan mine  pollute environment, causing the waste of resources. Based on field investigation and research of Wulongquan mine ,the article designs and develops a production demonstration line, where use mining the mineral waste residue to  produce new building materials wisely and efficiently. The article introduces in detail the basic properties of the rejects, determining the best  raw materials. According to the performance characteristics of waste residue from ore dressing, a production demonstration line of full utilization of resources is developed and designed.Through concrete experiment, the paper study grain composition, particle shape, the MB value and stone powder content of mechanism sand producing from the production demonstration line and size distribution, particle morphology and fineness of ra-fine limestone powder producing from the production demonstration line. By analyzing the results of the experiment, determining the optimum operating parameters  of the production line. According to certain proportion, mechanism sand, mechanism sand and cement are use to produce Dry mortar. the paper do some performance testing on it. Through a series of experiments, this paper discusses whether the new building materials are met with the production standard and whether the production demonstration line is enforceable.

Key words：mechanism sand ；ra-fine limestone powder；Dry mortar

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外的发展现状 2

1.2.1机制砂在建筑领域中的研究进展 2

1.2.2超细石灰石粉在建筑领域中的研究进展 2

1.3研究内容、目标、技术路线 3

1.3.1研究目标及意义 3

1.3.2研究内容 3

1.3.3技术路线 4

第2章 综合利用采选矿废渣生产建筑新材料工艺简介 5

2.1生产示范线的基本介绍 5

2.2生产示范线的工艺介绍 5

2.2.1生产工艺流程 5

2.2.2先进主机设备 6

第3章 采选矿废渣的基本性能研究 10

3.1 实验内容 10

3.1.1原材料来源 10

3.1.2试样制备与试验方法 10

3.2 实验结果分析 12

3.2.1外观形貌 12

3.2.2化学成分 13

3.2.3颗粒级配 14

3.2.4 MB值 15

3.2.5压碎值测定 15

3.2.6 XRD物相分析 15

3.3最佳原材料确定 17

第4章 建筑新材料产品的性能测试及工艺参数优化 18

4.1 实验内容 18

4.1.1实验原料 18

4.1.2测试方法 18

4.2 实验结果分析及工艺参数优化 19

4.2.1机制砂 19

4.2.2超细石灰石粉 22

4.2.3干混砂浆 25

4.2.4最优工艺参数 26

第5章 结论 27

参考文献 28

致谢 29

第1章 绪论

1.1研究背景

随着我国城市建设步伐的不断加快，天然作为基础设施建设的材料之一，需求量不断增加，而天然砂运输成本高且不可再生，天然砂的短缺问题越来越突出。由于天然砂越来越少，很多地区都发生了过度开采天然砂的问题，这不仅造成能源的短缺而且导致生态环境的恶化。随着这种现象的发生愈来愈明显，政府采取了的一定政策，对天然砂的开采定下相应的法律法规，规定不得私自开采天然砂，但是为了避免基础建设质量的降低和进度的减慢，机制砂作为替代资源已是大势所趋 ^[1]。

中国是拥有很多山地的国家，并且具有丰富的岩石资源。因为机制砂的生产可以避免长途运输，相比于天然砂，具有较低的成本。天然砂在工程建设上具有很多优势，但是由于天然砂自然风化条件的区别，使得它容易出现质量指标的起伏，而机制砂可以克服这些优点。天然砂颗粒光滑圆润，具有良好的级配，但是机制砂与天然砂则有很大的不同，机制砂颗粒表面极其粗糙不平，棱角数目很多，级配分布不均匀，且具有较高的粉含量^[2]。同时机制砂产生的石粉与天然的泥粉也存在着很大的不同，机制砂与石粉的矿物成分虽一致，但是其粒径与泥粉也存在一定的差异。机制砂与天然砂之间的区别，必然会对干混砂浆生产制备产生不同的作用。并且不同地区生产的机制砂的级配、颗粒形貌、石粉含量、石灰石粉特性及含量也存在很大差异，因而不同地区生产的机制砂能够在不同程度上影响着干混砂浆的生产制备^[3]。但是根据国内外关于机制砂和石灰石粉的研究，表明将机制砂和石灰石粉应用于干混砂浆中的生产中，是具有实现价值的。

武钢乌龙泉矿产生的采选矿废渣不仅占用了大量土地而且造成浪费资源，因此武钢乌龙泉矿产生的采选矿废渣急需处置。武钢乌龙泉矿综合利用采选矿废渣生产机制砂，设计一条综合利用武钢乌龙泉矿采选矿废渣制备建筑新材料的生产示范线。利用武钢乌龙泉矿采选矿渣作为机制砂的原料，不仅减少了资源的浪费和保护了当地环境，也满足了机制砂日益增长的需要。在制备机制砂的过程中会产生石粉，综合利用石粉，用球磨机将石粉球磨制备成超细石灰石粉，也避免了资源的浪费和当地环境的污染。同时以此机制砂和石灰石粉为原料制备干混砂浆也具有生产意义，对当地经济发展也有一定的积极作用。

1.2国内外的发展现状

1.2.1机制砂在建筑领域中的研究进展

根据国家标准GB/T14684-2011《建筑用砂》的定义，将矿山尾矿或工业废渣、岩石所带有的土用合适的方法除去之后，再用机械设备和筛网进行破碎和筛分，产生的粒径不大于4.75 mm颗粒，即为机制砂。机制砂在干混砂浆中主要起骨架作用，机制砂的颗粒级配、颗粒形状、MB值及石粉含量对砂浆的强度，和易性，流动性都产生一定作用^[3]。而目前国内外学者对机制砂的探索已经涉及各个方面，目前的研究主要集中在以下几个方面：