利用黃金尾礦生產加氣混凝土砌塊材料配合比研究

鄭文新

（宿遷學院 建筑工程系，江蘇 宿遷 223800）

0 概述

我國年產黃金尾礦2450萬t，一般作為固體廢棄物用尾礦庫的方式堆存，再利用率還不到7%，不僅占用大量土地，浪費礦產資源，嚴重影響生態環境，每年處理費用高達幾十億元以上，并且易造成安全隱患。再利用的途徑主要是提取其他重金屬，生產建筑材料等。利用其作為加氣混凝土砌塊的主要生產材料，在技術、經濟方面都是可行的。

綜合利用黃金、陶瓷和微納米鈣類無機粉體生產過程中產生的金礦尾礦、瓷土尾礦（廢瓷土粗料）和低品位石灰石等工業廢渣生產加氣混凝土砌塊，主要原料出黃金尾礦外，還包括石灰、水泥、石膏，以及少量鋁粉膏、外加劑等。不同的原理配合比，對產品的性能具有顯著影響，也影響產品的使用功能。本文通過對不同配合比的對比分析，確定合適的配合比。在實際生產中，再根據實際情況做相應調整。

1 主要原料及質量要求

1.1 金礦黃金尾礦砂的主要性能要求

1.2.1 基本性能

干容重：1750～1820kg/m3；細度：-180目占80%；樣品二氧化硅(SiO2)的含量71.86%，經過分選處理把二氧化硅的含量提高到76%。

1.2.2 質量要求

尾礦砂中的泥土含量應不大于2%。泥黏附在尾礦砂的表面，防礙水泥、石灰與尾礦砂的黏結，降低制品強度，還會加大制品的干縮，降低制品的抗滲性和抗凍性。

1.2.3 有害物質

尾礦砂中的有害物質主要包括硫化物、硫酸鹽、有機物等，能降低制品的強度和耐久性。有些硫化物、硫酸鹽、有機物遇高溫能產生揮發性氣體污染空氣。需在利用之前加以解決。

因此，生產蒸壓加氣混凝土砌塊，應盡可能選用氧化硅含量達到75～90%、有害物質及雜質含量比較低的尾礦砂。

1.2 其他材料

1.2.1 石灰的作用與質量要求

石灰是生產加氣混凝土的主要鈣質材料，其主要作用是向加氣混凝土提供有效氧化鈣，使制品獲得強度。

選用有效氧化鈣含量高、消化速度中等、消化溫度高的新鮮生石灰。一般要求氧化鈣含量80%以上，氧化鎂含量小于5%；過火石灰不得使用，欠火石灰和受潮石灰要做適當處理。生石灰的細度要求達到規定細度-180目(細度0.08方孔篩篩余量小于15%)，以防止坯體達到一定強度后，夾雜著的石灰塊熟化而產生膨脹出現爆裂現象。

1.2.2 水泥的質量要求

該種應用以異步數據的方式，沒有封裝協議，需要保持數據的原始性，不能更改數據，不能少傳、多傳，否則會導致電報報文或監控信號的數據丟失，從而該報文無法進行正確的還原或監控信號出錯[3]。異步傳輸方式與同步傳送方式相同，能及時準確無誤的傳輸異步數據，并且在發送端口異常或者tcp異常的過程中，能最大程度的保障數據的完整傳輸，從而把傳輸數據的出錯率降到最低。1.3 VHF業務應用

加氣混凝土生產中所用的水泥材料，對加氣混凝土制備影響顯著的因素主要有水泥的初凝時間、終凝時間、強度及石膏含量（以SO3測定值表示）。水泥水化和硬化速度均比石灰慢，但后期水化強度高于石灰。使用P32.5普通硅酸鹽水泥，不宜使用火山灰水泥和礦渣水泥。

1.2.3 石膏粉的質量要求

石膏可參加水泥的水化反應，調節水泥的凝結時間。石膏在水泥水化的早期起抑制作用，防止水泥發生快凝現象。

可用天然石膏或化學石膏，要求CaSO4含量應不小于65%，細度要求達到細度-180目。采用化學石膏應對其雜質加以限制。

1.2.4 鋁粉膏的質量要求

鋁粉是目前生產中使用最廣泛、最成熟的發氣劑。發氣劑的主要作用是在料漿中進行化學反應，放出氣體形成細小而均勻的氣泡，使加氣混凝土具有多孔結構達到輕質目的，提高料漿堿度可以有效促使鋁粉發氣。實際使用安全性能比較高的鋁粉膏替代鋁粉，其中的鋁粉細度要求達到細度-180目。

2 產品配合比設計及性能分析

應根據其澆注穩定性需要和強度需要來合理設計和調整具體的配方配比。一般設計的產品容重越大，其強度越高。結合實際建筑用加氣混凝土設計，生產B06、B07級產品較合適。

2.1 配合比確定

因為原材料礦物成分組成的千差萬別，每個生產廠家不可能用完全相同的配方，同時也不可能配方一成不變。配方的調整主要依據原材料的變化，當原材料質量波動時，配方應作相應的調整。所以原材料的化驗分析檢測非常的重要，質量控制的關鍵是原材料的分析。配方的調整目的有：

是為了提高澆注的穩定性，保證高成品率；

是為了提高成品的物理性能：抗壓強度、抗拉強度、抗折強度、容重、含水率、吸水率、抗凍、干燥收縮值等。

根據成熟的經驗，一般尾礦重量占2/3比較適宜，所以配方的確定一黃金尾礦占67%為基準，石膏粉以3%為基準，外加劑為0.75‰，鋁粉膏為0.8‰。配方設計主要是石灰、水泥的調整。一般石灰、水泥含量為30%。因此測試中分別采用石灰含量為22%、20%、18%，相應的水泥用量為8%、10%、12%，通過對產品進行尺寸偏差、物理力學性能能指標的對比分析，從而確定合適的配合比。

對比分析的結果分述如下。

石灰含量為22%時技術數據見表1。

石灰含量為20%時技術數據見表2。

石灰含量為18%時技術數據見表3。

通過對比分析，高灰（22%）時，產品尺寸、密度全部合格，但強度稍差；低灰（18%）時，產品強度、密度全部合格，但尺寸合格率偏低；在石灰含量為20%、水泥為10%時，各項檢測指標均合格。在此基礎上，進行微調，最終選定的配合比見表4。

表1 22%灰量性能檢測檢驗

表2 性能檢測檢驗

表3 性能檢測檢驗

由試驗確定各個質量標準的基本配合比，生產時再根據各種材料的具體指標情況，如材料的含水率等，調整為生產配合比。

生產中，還需對配合比進行微調。主要是因為每天甚至每模的原材料質量都在變化，為了保證澆注穩定性而在配方中進行小范圍的調整。比如當石灰消解太快時，可以考慮適當增加水泥用量，減少石灰用量，或調整石膏用量來抑制石灰消解速度。

表4 選用配合比

3 結語

本文對利用黃金尾礦生產加氣混凝土砌塊的材料組成、質量要求、配合比等作了簡要分析。不同的配合比，其產品質量具有明顯區別。本文通過對比試驗得到比較適宜的配合比，在實際生產中尚需根據具體情況做些微調。

盡管加氣混凝土砌塊向城鎮普及雖是大勢所趨，但是由于認識上的接受過程，以及產品自身的缺陷、工藝技術、配套材料等原因，普及工作還需要一定的過程。應加強這一領域的科研實踐，以利于節能材料的推廣應用。

［1］福建省建設廳.蒸壓加氣混凝土砌塊應用技術規程[Z].2006.

［2］張仁義.小議加氣混凝土砌體的特性及應用前景[J].山西建筑，2009，35（22）：175-176.

［3］鄭文新.蒸壓尾礦加氣混凝土砌塊應用探討[J].山西建筑,2010,34（22）：114-116.