鉛鋅尾礦制備水泥熟料及其重金屬固化特性研究.pdf

1、某鉛鋅礦區(qū)已累積尾礦上千萬噸，尾礦中的重金屬等有害物質滲入地表及地下水，成為湘江流域水源安全的重大隱患。本文結合湖南某水泥有限公司緊鄰該鉛鋅尾礦庫的地理優(yōu)勢，以鉛鋅尾礦為原料替代石英采礦廢石及有色金屬灰渣等，進行水泥熟料制備的試驗研究，旨在解決該鉛鋅礦尾礦重金屬污染問題，同時通過尾礦資源化利用為水泥廠提供原料。
　　本研究設計了尾礦摻量為0-18.0％的試驗配方，分別在1300℃、1350℃和1400℃時進行高溫煅燒試驗。根據(jù)JC

2、/T735-2005《水泥生料易燒性試驗方法》研究生料的易燒性，根據(jù)《水泥膠砂強度檢測方法（ISO法）》測試水泥3d、7d和28d齡期的抗壓強度和抗折強度，用X射線衍射(XRD)研究了熟料的礦物組成，用掃描電鏡(SEM)分析了礦物的晶體形貌，通過原子熒光光譜法及原子吸收光譜法分析熟料中重金屬的含量。試驗結果表明:
　　(1)1350℃時，摻入15.0％-18.0％的鉛鋅尾礦，熟料中f-CaO含量均低于1.0％，表明摻入鉛鋅尾礦可改

3、善生料的易燒性，降低熟料的煅燒溫度約50℃。
　　(2)當煅燒溫度為1350℃，鉛鋅尾礦摻量12.25％、15.0％和16.0％時，生產(chǎn)出的水泥強度均符合GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》中規(guī)定的的硅酸鹽水泥42.5標準，其硅酸三鈣(C3S)含量最高可達49.2％，28d齡期的水泥抗壓強度為53.99 MPa;當煅燒溫度升至1400℃，鉛鋅尾礦摻量15.0％時，水泥強度性能超過42.5R標準的要求，尾礦摻量16.0％時，水泥強

4、度性能超過42.5標準的要求。
　　(3)XRD射線衍射分析表明，熟料礦物主要組成為C3S、C2S、C3A和C4AF，且各礦物含量分布合理。在1400℃下煅燒得到的熟料，其硅酸鹽礦物含量要高于1350℃下煅燒得到的熟料。通過SEM分析可知，熟料中C3S顆粒較大，輪廓清晰; C2S呈圓狀小顆粒，填充在C3S間隙中。
　　(4)在煅燒溫度為1350℃和1400℃，鉛鋅尾礦摻量為15.0％-18.0％時，熟料中重金屬Zn、As、C