一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法与流程

技术特征：
1.一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：铁尾矿分析：建立铁尾矿数据库（1），并对铁尾矿的化学成分、矿物组成的基础参数进行分析得到化学成分参数（101）以及矿物组成参数（102）；步骤二：铁尾矿粉活化：将铁尾矿粉（2）进行机械活化（3）、机械力化学耦合活化（4）以及纳米材料原位生长活化（5）得到高性能铁尾矿粉（6）；步骤三：复合铁尾矿砂：铁尾矿砂（7）复配天然砂复合铁尾矿砂（8）；步骤四：改性铁尾矿砂：改性铁尾矿砂（9）包括加钙碳化改性铁尾矿砂（10）和微生物矿化改性铁尾矿砂（11）；步骤五：然后将所得的高性能铁尾矿粉（6）、复合铁尾矿砂（8）及改性铁尾矿砂（9）用于制备大掺量装配式构建外墙板混凝土。2.根据权利要求1所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述铁尾矿数据库（1）建立的工艺流程包括：2.1、尾矿堆放区地质勘测；2.2、踩点、取样；2.3、对样品的化学成分、矿物组成的基础参数测定及分析；2.4、搭建铁尾矿数据库（1）系统框架；2.5、信息录入，将化学成分参数（101）以及矿物组成参数（102）录入到铁尾矿数据库（1）中。3.根据权利要求1所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述复合铁尾矿砂（8）制备的工艺流程包括以下步骤：3.1、称取铁尾矿砂（7），投入搅拌机；3.2、称取天然砂，投入搅拌机；3.3、混合铁尾矿砂（7）和天然砂，得复合铁尾矿砂（8）。4.根据权利要求1所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述加钙碳化法改性铁尾矿砂（10）工艺流程包括以下步骤：4.1、原料仓中装有铁尾矿砂（7），将其输送至搅拌机内；4.2、然后将溶液罐内的钙源输送至拌机中，启动搅拌机，将钙源与铁尾矿砂（7）混合均匀；4.3、然后将混有钙源的铁尾矿砂（7）输送至碳化室内，并将储气罐中的二氧化碳气体通入到碳化室内以此碳化混有钙源的铁尾矿砂（7）；4.4、将表面充分碳化的铁尾矿砂（7）输送至堆场，自然干燥，即得加钙碳化改性铁尾矿砂（10）。5.根据权利要求1所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述微生物矿化改性铁尾矿砂（11）工艺流程包括以下步骤：5.1、首先配制微生物培养基，并将其移送至微生物培养室，然后向位于微生物培养室中的微生物培养基中加入尿素和微生物；5.2、待微生物数量满足要求时，先将原料仓中的铁尾矿砂（7）和钙源输送至矿化室，并将其混合均匀，然后再向其中加入来自微生物培养室中的微生物，再次搅拌混合；5.3、矿化一段时间后，将矿化室中的产物输送至堆场，自然干燥，即得微生物矿化改性
铁尾矿砂（11）。6.根据权利要求1所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述机械活化（3）法制备高性能铁尾矿粉（6）的工艺流程包括以下步骤：6.1、将铁尾矿粉（2）、高硅原料、化学激发剂分别存储于原料仓 a、原料仓b 和原料仓 c内部；6.2、单纯进行机械活化（3）时，将存储于原料仓 a 中的铁尾矿粉（2）和存储于原料仓 b中的高硅原料分别输送至球磨机，然后进行球磨处理，球磨结束后，将其输送至料仓，备用；6.3、进行机械力化学耦合活化（4）时，将存储于原料仓 a 中的铁尾矿粉（2）、存储于原料仓 b 中的高硅原料和存储于原料仓c 中的化学激发剂分别输送至球磨机，然后进行球磨处理，球磨结束后，将其输送至料仓，备用。7.根据权利要求1所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述纳米材料原位生长活化（5）制备高性能铁尾矿粉（6）的工艺流程包括以下步骤：7.1、首先制备铁尾矿分原位生长纳米颗粒；7.2、原料仓中装有铁尾矿粉（2），先将其输送至粉磨机中粉磨，然后将其输送至反应罐内；7.3、溶液罐 a 和溶液罐 b 中则分别装有用于化学共沉淀反应的硅源和钙源，待粉磨后的铁尾矿粉（2）被输送至反应罐后，溶液罐 a 中的硅源被输送至反应罐内；7.4、一段时间后，再将溶液罐 b 中的钙源缓慢加入到反应罐内，反应一段时间；7.5、将反应罐内的浆体输送至板框压滤机，对其进行过滤分离，滤液被输送至废液池内，待处理；7.6、其它物质则通过气流干燥器干燥，得铁尾矿粉（2）原位生长水化硅酸钙，并将其输送至料仓，备用。8.根据权利要求1所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述步骤五具体包括：8.1、将所得的高性能铁尾矿粉（6）、复合铁尾矿砂（8）及改性铁尾矿砂（9）用于制备大掺量预制墙板混凝土；8.2、所述大掺量预制墙板混凝土再用于装配式构件外墙板。9.根据权利要求1所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述大掺量预制墙板混凝土包括铁尾矿粉（2）和铁尾矿砂（7），并以所得配合比为基础，进行大掺量铁尾矿粉 铁尾矿砂协同互补制备装配式构件外墙板。10.根据权利要求9所述的一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，其特征在于：所述大掺量预制墙板混凝土协同互补制备装配式构件外墙板的工艺流程包括以下步骤：10.1、原料仓 a 中装有高性能铁尾矿粉（6），原料仓 b 中装有改性铁尾矿砂（9），其它原料分别装在不同原料仓中，然后按照混凝土成型工艺将不同原料分别输送至搅拌机内进行拌合；10.2、拌合完成后，进行装模成型；10.3、成型后的混凝土构件移送至蒸汽养护室内进行蒸汽养护，蒸养结束后，拆模，并
将构件移送至堆场。

技术总结
本发明涉及矿山资源处理技术领域，具体为一种尾矿砂成分分析及改性处理一体化处理方法，包括以下步骤：步骤一：铁尾矿分析：建立铁尾矿数据库；步骤二：铁尾矿粉活化：将铁尾矿粉进行机械活化、机械力化学耦合活化以及纳米材料原位生长活化得到高性能铁尾矿粉；步骤三：复合铁尾矿砂；步骤四：改性铁尾矿砂；步骤五：制备大掺量装配式构建外墙板混凝土。本发明分别通过原位生长和加钙碳化技术，协同互补制备绿色建筑材料，一方面，为铁尾矿的改性和资源化利用提供一条经济、可行的绿色共性技术，提高企业经济效益，另一方面，通过对铁尾矿的综合利用，可以大幅度降低铁尾矿堆存及处置的环境风险。境风险。境风险。


技术研发人员：蒙海宁 敖林 徐成龙 陈福松 陆小军
受保护的技术使用者：江苏镇江建筑科学研究院集团股份有限公司
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2022/5/17