工業固體廢棄物制備充填膠結劑的研究進展

馬旭明 倪 文 徐 東

(1.北京科技大學土木與資源工程學院，北京 100083；2.金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室，北京 100083；3.工業典型污染物資源化處理北京市重點實驗室，北京 100083；4.北京科技大學能源與環境工程學院，北京 100083)

膠結充填法是指將膠結劑、骨料和水按一定比例混合并攪拌均勻后，通過輸送管道以重力自流或泵送的方式將充填漿體或膏體輸送到采空區的充填采礦方法[1]。膠結充填體的主要作用是滿足采礦設備的作業要求和提供人工底柱或假頂，故強度要求根據充填工藝和充填體作用不同而變化，一般為1～5 MPa[2]。膠結充填具有充填材料強度高、充填工藝簡單和充填速度快等優點，而且也可以有效地利用尾砂，對于解決大量尾砂堆存造成的安全隱患和環境問題具有重要的意義[3-7]。隨著充填技術的進步，全尾砂高濃度膠結充填和膏體充填逐漸在充填采礦中得到迅速發展。

水泥作為膠結充填中使用時間最久且應用最廣的膠結劑，具有強度發展穩定和性質可靠等特點而在礦山充填中得到大規模應用，最常用的水泥種類為普通硅酸鹽水泥(P·O)[8-9]。但水泥作為充填膠結劑也存在以下問題：①水泥熟料生產過程中需要消耗大量的煤、電、石灰石和粘土等資源且每生產1 t水泥熟料會排放出大約0.95 t CO2，造成資源浪費和環境污染[10]；②當尾砂中含有硫化物時，硫化物經過氧化形成的酸和硫酸鹽會降低水泥膠結充填材料的穩定性[11]；③水泥膠結劑的費用占充填成本的60%～80%[12]。因此，研究和開發成本低廉、性能優良和環保型的膠結劑是推動膠結充填技術進步的動力。

我國每年排放大量的鋼渣、高爐礦渣、粉煤灰和有色冶金渣等具有潛在膠凝活性的工業固體廢棄物。在滿足礦山充填材料要求的前提下，將這些具有潛在膠凝活性的固體廢棄物部分或全部替代水泥以制備膠結劑，既可以提高工業固體廢棄物的綜合利用率，又可以保護環境和降低膠結劑成本，具有廣闊的發展前景。本研究通過介紹國內外有關工業固體廢棄物制備充填膠結劑的研究進展和應用現狀，分析工業固體廢棄物膠凝活性的激發機理和總結工業固體廢棄物對充填材料強度、穩定性和環境安全性等性能的影響，以推動我國充填膠結劑的發展。

1 工業固體廢棄物在充填膠結劑中的應用

目前充填膠結劑中除使用水泥之外，還往往包含一種或多種常用的工業固體廢棄物，因此按照膠結劑中使用的工業固體廢棄物種類對不同膠結劑的性能進行論述。文中涉及的膠結劑配比、摻量、膠砂比和濃度等除特別說明外，均為質量分數或質量比。

1.1 鋼 渣

鋼渣是鋼鐵冶煉產生的副產品，2014年我國鋼渣的排放量為120 Mt，且利用率僅為22%，鋼渣在長期堆放的過程中占用大量的土地并對環境造成污染[13-14]。鋼渣中主要礦物相為C2S、C3S和RO相(MnO—FeO—MgO固溶體)，此外還含有f-CaO(游離氧化鈣)、f-MgO(游離氧化鎂)、Ca(OH)2、C4AF、CaCO3、C2F及金屬鐵等，其中C2S和C3S的含量在50%以上[15-16]。

鋼渣制備充填膠結劑時多采用鋼渣—水泥體系或鋼渣—礦渣體系。周超等[17]以鋼渣63.16%、水泥熟料24%、元明粉6%、純堿2%、燒堿1.5%、硫酸鋁3.3%和三乙醇胺0.04%為膠結劑，并與固體濃度為55%～60%的尾礦漿按照1∶5的質量比制備出3 d和28 d強度分別為0.65 MPa和1.58 MPa的充填材料。劉滿超等[18]在鋼渣—礦渣—水泥為膠結劑主要成分的基礎上，通過正交試驗確定激發劑脫硫石膏、氯化鈣、元明粉和電石渣的最優摻量，最終得到膠結劑組成為鋼渣35.5%、礦渣35.5%、P·O 42.5水泥10%、脫硫石膏10%、氯化鈣6%、元明粉2%和電石渣1%，利用該膠結劑制備的全尾砂充填材料在料漿濃度70%和膠砂比為1∶5～1∶10時，充填材料的28 d強度為1～2.8 MPa。胡文[19]使用鋼渣63%、礦渣25%和脫硫石膏12%為膠結劑，在膠砂比1∶6、料漿濃度75%和減水劑摻量為膠結劑用量0.5%的條件下制備的充填材料流動度為220 mm且28 d強度為3.73 MPa。

鋼渣中f-CaO、f-MgO以及金屬鐵等安定性不良因素的存在使鋼渣水化后易產生體積膨脹，限制了鋼渣在建材行業的使用[20]。但是對于礦山充填體而言，適度的膨脹性可以有效提高充填采空區的接頂效果、控制采場地壓和圍巖變形[21]。胡文[19]研究表明鋼渣—礦渣—脫硫石膏膠結劑制備的充填材料養護60 d時自由膨脹率為0.286%。董越等[22]發現鋼渣對鋼渣—礦渣—水泥熟料體系膠結劑的膨脹收縮性能有顯著影響。當鋼渣取代礦渣比例為0～20%時充填試樣表現出收縮趨勢，而鋼渣取代比例大于20%時收縮量逐漸減小，當鋼渣摻量增加到83%時充填試樣表現出膨脹趨勢。

1.2 高爐礦渣

高爐礦渣是煉鐵過程中產生的一種工業廢渣，充填膠結劑中主要使用的是由鐵礦石中的脈石礦物、灰分和助熔劑組成的熔融物經水急冷處理后而形成的粒化高爐礦渣[23]。高爐礦渣主要由非晶態玻璃體組成且玻璃體含量一般在80%以上，主要化學成分為CaO、MgO、Al2O3和SiO2等，具有很高的潛在膠凝活性。

高爐礦渣可以替代充填膠結劑中的水泥以降低成本，隨著高爐礦渣在膠結劑中應用的增多，逐漸發展出以高爐礦渣為主并輔以適量激發劑的膠結劑。李瑞龍等[24]以礦渣66%、P·O 42.5水泥15%、半水石膏10%、脫硫石膏10%和石灰5%為膠結劑，在膠砂比1∶10、料漿濃度72%和萘系減水劑摻量為膠結劑用量0.5%時可制備初始流動度為173 mm，3 d和28 d強度分別為0.75 MPa和2.92 MPa的全尾砂充填材料。魏微等[25]采用均勻設計法確定高爐礦渣在石灰和脫硫石膏復合激發作用下的最佳配比，當高爐礦渣78%、石灰4%、脫硫石膏17.5%和外加劑0.5%時，充填材料在膠砂比為1∶8和料漿濃度為68%時28 d強度可達到3.09 MPa，為相同條件下42.5R水泥充填材料強度的7.2倍。鄭娟榮等[26]通過在高爐礦渣—水泥膠結劑中摻入CaO、NaOH、NaO·1.5SiO2、CaSO4和Na2SO4等早強劑以研究其對充填材料強度的影響規律，發現復摻Na2SO4和NaOH且二者摻入量分別為膠結劑5%時全尾砂充填材料的3 d和28 d強度相較于未摻入早強劑時分別提高73.5%和25.73%。王有團等[27]對高爐礦渣—石灰—石膏膠結劑制備的全尾砂充填材料的坍落度、稠度和泌水率等性能進行分析表明該膠結劑完全可以替代水泥用于管道輸送。

1.3 粉煤灰

粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢棄物，其活性大小取決于粉煤灰的細度和鋁硅玻璃體含量，據統計2013年我國粉煤灰排放量達到5.32億t[28-30]。

粉煤灰的火山灰性質可以使其有效地替代水泥制備強度性能良好的膠結劑。在煤礦高濃度膠結充填中，楊寶貴等[31]采用粉煤灰20%、P·O 42.5水泥10%、煤矸石50%和水20%制備的充填材料具有良好的流動性且3 d和28 d強度分別為1.19 MPa和4.68 MPa。祝麗萍等[32]選取石灰和脫硫石膏為激發劑分別與Ⅰ級和Ⅱ級粉煤灰制備膠結劑，試驗結果顯示Ⅰ級粉煤灰在石灰和脫硫石膏復合激發時活性較高，而Ⅱ級粉煤灰在石灰的單獨激發作用下表現出較優的活性。由于Ⅰ級粉煤灰中球形顆粒較多，在充填材料達到相同坍落度時需水量小于Ⅱ級粉煤灰。

除此之外，粉煤灰對充填材料流變性能的影響也進行了相關研究。董璐等[33]將粉煤灰外摻到礦渣充填膠結劑中，當粉煤灰摻量為0～20%時隨著粉煤灰摻量的增加可降低充填材料的屈服應力和黏滯系數。任昂等[34]在膏體濃度80%、水泥和煤矸石用量不變的條件下，研究發現當粉煤灰摻量由64.2%增加到69.8%時，由于膏體充填材料中細顆粒含量的增加引起剪切屈服應力的增加和泌水率的降低。

1.4 有色冶金渣

有色冶金渣是有色金屬冶煉后排出的固體廢棄物，主要包括火法冶煉中形成的熔渣和濕法冶煉中排出的殘渣[35]。有色冶金渣經機械粉磨和化學激發后用于制備充填膠結劑，有效地提高了有色冶金渣的利用率。

赤泥是鋁土礦提煉氧化鋁時排出的工業廢渣，根據氧化鋁冶煉工藝的不同主要分為燒結法赤泥和拜耳法赤泥[36]。赤泥比表面積大且細顆粒含量高，制備膠結劑時可以提高充填材料的保水性能和抗離析性能并降低分層度和泌水率[37]。燒結法赤泥中含有水硬性礦物硅酸二鈣，黃迪等[38]采用燒結法赤泥49.2%、礦渣32.8%、水泥熟料10%和脫硫石膏8%作為膠結劑，在膠砂比為3∶17和料漿濃度80%的條件下制備的全尾砂充填材料的1 d、3 d和7 d強度分別為0.964 MPa、1.661 MPa和2.673 MPa。祝麗萍等[39]研究表明拜耳法赤泥24%、礦渣56%、水泥熟料10%和脫硫石膏10%為膠結劑與4種不同粒徑組成的尾砂制備的充填材料1 d和3 d強度可分別達到1.5～3.8 MPa和4.2～5.9 MPa且該膠結劑的體積穩定性優于P·O 42.5水泥。

高術杰等[40]采用脫硫石膏、電石渣、Na2SO4及水泥熟料組成的復合激發劑與鎳渣熔態提鐵后的水淬二次渣制備充填膠結劑，當脫硫石膏和電石渣的質量比為1∶1時得到7 d和28 d抗壓強度分別為2.2 MPa和3.3 MPa的充填材料。楊新華等[41]將低活性煉鉛爐渣分別與3種不同復合激發劑組成膠結劑并研究替代不同比例水泥時充填材料的強度性能，試驗結果表明3種煉鉛爐渣膠結劑均可以用于礦山充填，有助于減少膠結劑成本。謝源等[42]發現煉鉛爐渣的細度分別在45 μm以下和37 μm以下時替代30%的P·O 32.5水泥對充填材料后期強度影響較小，且煉鉛爐渣摻量試驗表明當P·O 32.5水泥替代量為50%時充填材料的28 d強度與水泥替代量為30%時接近。

2 工業固體廢棄物膠凝活性的激發方法

工業固體廢棄物具有潛在膠凝活性是其制備充填膠結劑的基礎，而潛在膠凝活性需經過適當的方式進行激發和活化才能表現出來。目前最常用的提高工業固體廢棄物膠凝活性的方法為物理激發和化學激發。

2.1 物理激發

物理激發即機械激發，通過機械粉磨的方式改變固體顆粒的粒徑組成并增大比表面積，在水化反應時可以增加顆粒與水的接觸面積以加速反應，從而提高工業固體廢棄物的膠凝活性[43-44]。由于物料比表面積增大的同時伴隨著粉磨成本的急劇增加，因此在工業固體廢棄物制備膠結劑時需要綜合考慮充填材料的性能和經濟性確定物料的粉磨細度。

王炳文等[45]考察了粉磨時間對粉煤灰膠凝活性的影響，結果表明粉煤灰分別粉磨10 min和20 min后制備的膠結劑相較于粉煤灰原灰，充填材料的3 d強度可分別提高17.33%和21.57%，其28 d強度可分別提高14.86%和20.71%，說明機械粉磨可以提高粉煤灰活性并增加充填材料的強度，但粉磨時間增加到20 min時對強度的提升效果減弱。黃迪等[46]研究了分別粉磨和梯級粉磨2種不同粉磨方式對赤泥—礦渣膠結劑性能的影響，結果表明梯級粉磨的微球磨效應可以更有效地增加赤泥—礦渣膠結劑的比表面積和細度，有助于提高膠結劑早期水化速度和增加充填材料的早期強度。

2.2 化學激發

Cihangir等[48]采用酸性礦渣和中性礦渣分別與硅酸鈉或氫氧化鈉制備堿激發礦渣膠結劑，結果顯示堿激發礦渣膠結劑與富硫尾砂制備的充填材料在養護齡期360 d時充填材料強度未出現下降，對富硫尾砂中硫化物氧化后產生的酸和硫酸鹽引起的侵蝕作用具有較高的抵抗能力。王斌云等[49]研究了電石渣對鋼渣—水泥熟料體系膠結劑強度的影響，當電石渣摻量為15%時可以有效提高膠結劑的3 d和28 d抗壓強度。高術杰等[50]考察了脫硫石膏、天然石膏、建筑石膏和分析純石膏對赤泥—礦渣—水泥熟料體系膠結劑強度性能的影響，發現使用脫硫石膏時該膠結劑制備的充填材料具有最高的7 d和28 d強度，而使用建筑石膏時7 d和28 d的強度最低。黃緒泉等[51]開發出鋼渣—礦渣—氟石膏基膠結劑替代水泥用于固結銅尾礦，在膠砂比1∶8和固體濃度70%時充填材料28 d和60 d強度分別為2.68 MPa和2.88 MPa，優于P·O 42.5水泥。董璐等[52]使用礦渣與石灰和脫硫石膏組成的復合激發劑作為膠結劑制備充填材料，其28 d強度為相同條件下P·O 42.5R水泥的4.7倍。肖柏林等[53]研究了磷石膏、生石灰和芒硝對礦渣的激發效果，結果表明當膠結劑中礦渣61%、磷石膏30%、生石灰6%和芒硝3%時，充填材料的3 d強度低于32.5R水泥，但是7 d和28 d強度高于32.5R水泥。

3 工業固體廢棄物對充填材料性能的影響

膠結劑作為充填材料中最重要的組成部分，對充填材料的性能起到決定性作用。工業固體廢棄物制備膠結劑時可顯著影響膠結劑的水化進程和微觀結構，而這與充填材料的強度和穩定性等性能密不可分。李茂輝等[54]通過SEM(掃描電鏡)研究了粉煤灰—水泥膠結劑在不同齡期的微觀結構。水化3 d時粉煤灰—水泥膠結劑中水化產物較少且結構松散，說明粉煤灰替代水泥會降低早期的水化速度，致使充填材料的早期強度較低。隨著水化齡期的增加，膠結劑中水化生成的凝膠和針棒狀AFt逐漸增加且相互連接形成致密結構，提高了充填材料的后期強度。陳杰等[55]分析了礦渣—鋼渣—脫硫石膏膠結劑在不同齡期時與尾砂顆粒形成的微觀結構。SEM結果顯示水化7 d時水化產物C-S-H凝膠和針狀AFt可以填充在尾砂顆粒之間，但微觀結構疏松。水化60 d時大量的C-S-H凝膠和AFt與尾砂形成緊密的結構使尾砂顆粒間的縫隙減少，因此該充填材料7 d強度較低，而60 d強度顯著提高。吳浩等[56]通過研究充填材料界面過渡區的微觀結構發現膠結劑中粉煤灰的二次水化反應會消耗界面過渡區中的Ca(OH)2生成C-S-H凝膠，進而優化和改善界面過渡區的結構并提高充填材料的后期強度。任昂等[34]通過干縮試驗發現膠結劑中粉煤灰摻量的增多可以增加膏體充填材料的密實度，減小膏體充填材料的干縮變形，有利于充填材料的長期穩定性。Ercikdi等[11]分別使用廢玻璃、粉煤灰、高爐礦渣和硅灰部分替代Type Ⅰ 波特蘭水泥作為膠結劑與富硫尾砂(含硫26.2%)制備充填材料，結果表明廢玻璃會加劇充填材料長期強度的損失，而粉煤灰、高爐礦渣和硅灰可緩解充填材料長期強度的損失。通過分析可知，具有火山灰性質的工業固體廢棄物可以消耗體系中的Ca(OH)2生成C-S-H凝膠使充填材料具有更高的密實度，從而減輕充填體內含硫尾砂的氧化而增加充填材料的穩定性。

充填材料不僅需要滿足礦山充填工藝的要求，而且應具有良好的環境安全性，所以膠結劑對尾砂中重金屬的固化性能就顯得尤為重要。Coussy等[57]分別采用Type 10波特蘭水泥、水泥—粉煤灰(質量比1∶1)和水泥—礦渣(質量比1∶4)3種膠結劑固化尾砂中的砷，尾砂中的砷主要以砷黃鐵礦的形式存在。結果顯示相較于水泥和水泥—礦渣膠結劑，水泥—粉煤灰膠結劑對砷的固化效果較差。XAFS(X射線吸收精細結構)結果顯示不同膠結劑會影響充填材料中As1-和As5+的比例，水泥中主要以砷酸鈣的形式存在，水泥—粉煤灰中主要以砷酸鈣和砷鐵化合物的形式存在，而水泥—礦渣中沒有生成新的含砷化合物，主要依靠水化產物C-S-H的物理包覆作用進行固化。閻愛云等[58]研究表明相同試驗條件下礦渣—鋼渣—脫硫石膏膠結劑相較于P·Ⅰ 42.5水泥可水化生成類沸石相和更多的鈣礬石，因而對Pb2+的固化效果優于P·Ⅰ 42.5水泥。

4 結語及展望

隨著膠結充填技術的廣泛使用，對充填膠結劑的性能要求也越來越高，工業固體廢棄物制備膠結劑的發展趨勢可以概括為以下3個方面：

(1)膠結劑中不僅可選取具有潛在膠凝活性的工業固體廢棄物，而且可以選擇具有堿性激發作用或硫酸鹽激發作用的工業廢棄物替代傳統激發劑。加強工業固體廢棄物和組合激發劑的利用和研究，以減少水泥和昂貴激發劑的消耗，降低充填成本。

(2)目前膠結充填技術的發展趨勢是制備性能更優良和成本更低的膠結劑，采用科學有效的方法建立充填材料的強度預測模型，并根據礦山的實際充填要求對工業固體廢棄物制備的膠結劑進行配比優化。

(3)工業固體廢棄物制備的膠結劑除強度和工作性能需滿足采礦工藝要求之外，其對含硫尾砂的適應性和固化尾砂中的重金屬以限制污染物浸出的研究也是未來的發展方向，對減少含硫尾砂和含重金屬尾砂的堆存具有重要意義。通過膠結劑的水化進程和微觀結構等機理研究為充填材料的強度、穩定性及環境安全性提供理論支持。

[1] 張靜文．鐵礦礦山充填采礦用膠結充填料研究[D]．北京：北京科技大學，2015．

Zhang Jingwen.Research on the Backfilling Materials of Iron Mine[D].Beijing:University of Science and Technology Beijing，2015.

[2] 吳愛祥．膏體充填與尾礦處置技術研究進展[J]．礦業裝備，2011(4)：32-35．

Wu Aixiang.Review on paste filling with tailings disposal technology[J].Mining Equipment，2011(4):32-35.

[3] 王湘桂，唐開元．礦山充填采礦法綜述[J]．礦業快報，2008(12)：1-5．

Wang Xianggui，Tang Kaiyuan.Overview of cut and fill method for mines[J].Express Information of Mining Industry，2008(12):1-5.

[4] Benzaazoua M，Marion P，Picquet I，et al.The use of pastefill as a solidification and stabilization process for the control of acid mine drainage[J].Minerals Engineering，2004，17(2):233-243.

[5] 梁志強．新型礦山充填膠凝材料的研究與應用綜述[J]．金屬礦山，2015(6)：164-170．

Liang Zhiqiang.Review on development and application of new type backfilling cementing materials in mining industry[J].Metal Mine，2015(6):164-170.

[6] 吳愛祥，楊盛凱，王洪江，等．超細全尾膏體處置技術現狀與趨勢[J]．采礦技術，2011，11(3)：4-8．

Wu Aixiang，Yang Shengkai，Wang Hongjiang，et al.Status and tendency of ultrafine full tailings paste disposal technology[J].Mining Technology，2011，11(3):4-8.

[7] 蘇 亮，張小華．用充填技術促進礦山資源開發與環境保護協調發展[J]．礦冶工程，2013，33(3)：117-121．

Su Liang，Zhang Xiaohua.Coordinated development between mineral resource exploitation and environmental protection with backfill technology[J].Mining and Metallurgical Engineering，2013，33(3):117-121.

[8] 槐衍森．礦山充填膠凝材料發展現狀與方向[J]．煤炭與化工，2016，39(2)：88-90．

Huai Yansen.Present situation and direction of the development of filling cementing materials in mines[J].Coal and Chemical Industry，2016，39(2):88-90.

[9] 張 璐，呂廣忠．金屬礦山充填采礦法中充填材料的應用及展望[J]．現代礦業，2010(1)：20-22．

Zhang Lu，Lu Guangzhong.The application and prospect of filling material in metal mine filling mining methods[J].Morden Mining，2010(1):20-22.

[10] 鄧曉軒，紀憲坤，田均兵，等．礦渣在尾砂膠結充填中的應用與研究進展[J]．材料導報，2016，30(5)：95-100．

Deng Xiaoxuan，Ji Xiankun，Tian Junbing，et al.Application and research progress of slag in cemented filling of tailings[J].Materials Review，2016，30(5):95-100.

[11] Ercikdi B，Cihangir F，Kesimal A，et al.Utilization of industrial waste products as pozzolanic material in cemented paste backfill of high sulphide mill tailings[J].Journal of Hazardous Materials，2009，168(2):848-856.

[12] 吳愛祥，王 勇，王洪江．膏體充填技術現狀及趨勢[J]．金屬礦山，2016(7)：1-9．

Wu Aixiang，Wang Yong，Wang Hongjiang.Status and prospects of the paste backfill technology[J].Metal Mine，2016(7):1-9.

[13] Xu G，Yang W，Huang Y.The Application of fuzzy mathematical method in the evaluation of the steel slag utilization[J].Procedia Environmental Sciences，2016，31:668-674.

[14] Wang K，Qian C，Wang R.The properties and mechanism of microbial mineralized steel slag bricks[J].Construction and Building Materials，2016，113:815-823.

[15] Wang Q，Yan P.Hydration properties of basic oxygen furnace steel slag[J].Construction and Building Materials，2010，24(7):1134-1140.

[16] 尚建麗，張凱峰，趙世冉，等．鋼渣膠凝活性評價方法的研究進展[J]．材料導報，2012，26(7)：128-130．

Shang Jianli，Zhang Kaifeng，Zhao Shiran，et al.Development on evaluation methodology of cementitious activity of steel slag[J].Materials Review，2012，26(7):128-130.

[17] 周 超，李 媛，常立忠，等．鐵礦山尾礦回填用鋼渣基膠結劑的研究[J]．中國礦業，2016，25(1)：173-176．

Zhou Chao，Li Yuan，Chang Lizhong，et al.Steel slag-based cementing agent for tailings backfilling of iron mine[J].China Mining Magazine，2016，25(1):173-176.

[18] 劉滿超，馮艷超，趙風清．利用鋼渣、礦渣生產全尾砂充填膠凝材料[J]．鋼鐵，2017，52(7)：89-95．

Liu Manchao，Feng Yanchao，Zhao Fengqing.Steel slag/blast furnace slag blend cementing material for total tailings paste backfill[J].Iron and Steel，2017，52(7):89-95.

[19] 胡 文．高摻量鋼渣無熟料體系制備全尾砂膠結充填料[D]．北京：北京科技大學，2012．

Hu Wen.Preparation of Whole-Tailings Paste Backfilling Material with High Steel Slag Content and None Clinker Aggregate[D].Beijing:University of Science and Technology Beijing，2012.

[20] 吳 輝，倪 文，崔孝煒，等．利用熱悶鋼渣制備低收縮鐵路軌枕混凝土[J]．材料熱處理學報，2014，35(4)：7-12．

Wu Hui，Ni Wen，Cui Xiaowei，et al.Preparation of concrete sleeper using hot steaming steal slag with low autogenous shrinkage[J].Transactions of Materials and Heat Treatment，2014，35(4):7-12.

[21] 楊志強，熊良鋒，方 林，等．利用燒結脫硫灰渣制備新型充填膠凝材料試驗[J]．有色金屬科學與工程，2015，6(1)：8-12．

Yang Zhiqiang，Xiong Liangfeng，Fang Lin，et al.Preparation of new filling cementing materials with sintering desulfurization ash[J].Nonferrous Metals Science and Engineering，2015，6(1):8-12.

[22] 董 越，楊志強，高 謙．鋼渣取代量對復合充填膠凝材料性能的影響[J]．硅酸鹽通報，2016，35(9)：2967-2972．

Dong Yue，Yang Zhiqiang，Gao Qian.Effect of steel slag substitution on the properties of composite cementitious backfill material[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2016，35(9):2967-2972.

[23] 吳 蓬，呂憲俊，胡術剛，等．粒化高爐礦渣膠凝性能活化研究進展[J]．金屬礦山，2012(10)：157-161．

Wu Peng，Lu Xianjun，Hu Shugang，et al.Study progress of the activation of granulated blast furnace slag cementitious material[J].Metal Mine，2012(10):157-161.

[24] 李瑞龍，何廷樹，何 娟．全尾砂膠結充填材料配合比及性能研究[J]．硅酸鹽通報，2015，34(2)：314-319．

Li Ruilong，He Tingshu，He Juan.Study on the ratio and properties of total tailings cemented backfill material[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2015，34(2):314-319.

[25] 魏 微，楊志強，高 謙．全尾砂新型膠凝材料的膠結作用[J]．建筑材料學報，2013，16(5)：881-887．

Wei Wei，Yang Zhiqiang，Gao Qian.Cementing action of neotype whole-tailing cementitious material[J].Journal of Building Materials，2013，16(5):881-887.

[26] 鄭娟榮，趙雪飛，谷 迪．早強劑對尾砂膠結膏體充填材料早期強度的影響[J]．有色金屬:礦山部分，2016，68(1)：77-80．

Zheng Juanrong，Zhao Xuefei，Gu Di.Influence of accelerators on early-stage strengths of the tailings cemented paste backfill[J].Nonferrous Metals:Mining Section，2016，68(1):77-80.

[27] 王有團，楊志強，李茂輝，等．新型充填膠凝材料全尾砂漿工作特性試驗研究[J]．礦業研究與開發，2014，34(7)：63-66．

Wang Youtuan，Yang Zhiqiang，Li Maohui，et al.Experimental studies of the performance characteristic on new filling cementing material with unclassified tailings[J].Mining Research and Development，2014，34(7):63-66.

[28] Ahmaruzzaman M.A review on the utilization of fly ash[J].Progress in Energy and Combustion Science，2010，36(3):327-363.

[29] 趙才智，周華強，柏建彪，等．粉煤灰全尾砂膏體充填試驗研究[J]．金屬礦山，2006(12)：4-6．

Zhao Caizhi，Zhou Huaqiang，Bai Jianbiao，et al.Experimental research on fly ash total tailing paste filling[J].Metal Mine，2006(12):4-6.

[30] 孫淑靜，劉學敏．我國粉煤灰資源化利用現狀、問題及對策分析[J]．粉煤灰綜合利用，2015(3)：45-48．

Sun Shujing，Liu Xuemin.Recycling utilization of fly ash in China:situations，problems and countermeasures[J].Fly Ash Comprehensive Utilization，2015(3):45-48.

[31] 楊寶貴，韓玉明，楊鵬飛，等．煤礦高濃度膠結充填材料配比研究[J]．煤炭科學技術，2014，42(1)：30-33．

Yang Baogui，Han Yuming，Yang Pengfei，et al.Research on ratio of high concentration cementation stowing materials in coal mine[J].Coal Science and Technology，2014，42(1):30-33.

[32] 祝麗萍，倪 文，黃 迪，等．粉煤灰全尾砂膠結充填料[J]．北京科技大學學報，2011，33(10)：1190-1196．

Zhu Liping，Ni Wen，Huang Di，et al.Whole-tailings backfilling materials with fly ash[J].Journal of University of Science and Technology Beijing，2011，33(10):1190-1196.

[33] 董 璐，高 謙，南世卿，等．粉煤灰對礦渣膠結充填材料性能的影響[J]．金屬礦山，2012(10)：162-164．

Dong Lu，Gao Qian，Nan Shiqing，et al.Influence of fly ash performance of slag cemented backfilling materials[J].Metal Mine，2012(10):162-164.

[34] 任 昂，馮國瑞，郭育霞，等．粉煤灰對煤礦充填膏體性能的影響[J]．煤炭學報，2014，39(12)：2374-2380．

Ren Ang，Feng Guorui，Guo Yuxia，et al.Influence on performance of coal mine filling paste with fly ash[J].Journal of China Coal Society，2014，39(12):2374-2380.

[35] 黃 燦，向楷雄．有色冶金廢渣回收技術的現狀和未來趨勢[J]．科技與創新，2014(23)：6．

Huang Can，Xiang Kaixiong.Non-ferrous metallurgical slag recycling technology present situation and future trends[J].Science and Technology & Innovation，2014(23):6.

[36] 韓玉芳，楊久俊，王 曉，等．燒結法和拜耳法赤泥的基本特性對比及利用價值研究[J]．材料導報，2011，25(22)：122-125．

Han Yufang，Yang Jiujun，Wang Xiao，et al.Research on the basic characteristics and utilization value of the sintering process and bayer process red mud[J].Materials Review，2011，25(22):122-125.

[37] 祝麗萍．赤泥-礦渣膠結劑制備全尾砂膏體充填料[D]．北京：北京科技大學，2012．

Zhu Liping.Development of Whole-Tailings Paste Backfilling Material Using Red Mud and Slag as the Major Components of Cementing Agent[D].Beijing:University of Science and Technology Beijing，2012.

[38] 黃 迪，倪 文，祝麗萍．燒結法赤泥全尾砂膠結充填料[J]．北京科技大學學報，2012，34(3)：246-252．

Huang Di，Ni Wen，Zhu Liping.Paste backfilling material prepared with red mud from sintering process and unclassified tailings[J].Journal of University of Science and Technology Beijing，2012，34(3):246-252.

[39] 祝麗萍，倪 文，高術杰，等．赤泥-礦渣-脫硫石膏-少熟料膠結劑的適應性及早期水化[J]．工程科學學報，2015，37(4)：414-421．

Zhu Liping，Ni Wen，Gao Shujie，et al.Adaptability and early hydration of a cementing agent prepared with red mud，slag，flue gas desulphurization gypsum and a little cement clinker[J].Chinese Journal of Engineering，2015，37(4):414-421.

[40] 高術杰，倪 文，李克慶，等．用水淬二次鎳渣制備礦山充填材料及其水化機理[J]．硅酸鹽學報，2013，41(5)：612-619．

Gao Shujie，Ni Wen，Li Keqing，et al.Preparation and hydrated mechanism of mine filling material of water-granulated secondary nickel slag[J].Journal of the Chinese Ceramic Society，2013，41(5):612-619.

[41] 楊新華，楊仕教，王洪武，等．低活性煉鉛爐渣膠凝材料應用于全尾砂膏體充填[J]．南華大學學報：自然科學版，2013，27(4)：28-31．

Yang Xinhua，Yang Shijiao，Wang Hongwu，et al.Low activity of lead smelting slag cementitious materials used in all tailings paste filling[J].Journal of University of South China:Science and Technology，2013，27(4):28-31.

[42] 謝 源，付 毅，黃沛生，等．煉鉛爐渣膠結充填的試驗研究[J]．礦產保護與利用，2001(4)：47-50．

Xie Yuan，Fu Yi，Huang Peisheng，et al.Experimental research on consolidated fill of slag from lead refinery[J].Conservation and Utilization of Mineral Resources，2001(4):47-50.

[43] 易龍生，溫 建．鋼渣活性激發技術的研究現狀和進展[J]．硅酸鹽通報，2013，32(10)：2057-2062．

Yi Longsheng，Wen Jian.Research status and progress on the steel slag activity excitation technology[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2013，32(10):2057-2062.

[44] 王 強．鋼渣活性激發的研究進展[J]．商品混凝土，2010(5)：31-33．

Wang Qiang.Research progress in activation of steel slag activity[J].Ready-Mixed Concrete，2010(5):31-33.

[45] 王炳文，張 磊，趙 軍，等．大摻量粉煤灰充填料的激活試驗研究[J]．煤炭工程，2014，46(10)：192-195．

Wang Bingwen，Zhang Lei，Zhao Jun，et al.Activation experimental study on high volume fly ash filling material[J].Coal Engineering，2014，46(10):192-195.

[46] 黃 迪，倪 文，祝麗萍．粉磨工藝對赤泥膠結充填料性能的影響[J]．材料科學與工藝，2011，19(4)：117-121．

Huang Di，Ni Wen，Zhu Liping.Effect of milling techniques on the properties of red mud cemented paste backfilling materials[J].Materials Science & Technology，2011，19(4):117-121.

[47] Zhang N，Li H，Zhao Y，et al.Hydration characteristics and environmental friendly performance of a cementitious material composed of calcium silicate slag[J].Journal of Hazardous Materials，2016，306:67-76.

[48] Cihangir F，Ercikdi B，Kesimal A，et al.Utilisation of alkali-activated blast furnace slag in paste backfill of high-sulphide mill tailings:effect of binder type and dosage[J].Minerals Engineering，2012，30:33-43.

[49] 王斌云，常 鈞，葉正茂．利用工業廢渣制備充填膠凝材料的研究[J]．金屬礦山，2011(6)：165-168．

Wang Binyun，Chang Jun，Ye Zhengmao.Study on preparation of backfilling cementitious material with industrial waste[J].Metal Mine，2011(6):165-168.

[50] 高術杰，倪 文，祝麗萍，等．脫硫石膏對赤泥-礦渣膠結充填料強度性能的影響[J]．中南大學學報:自然科學版，2013，44(6)：2259-2266．

Gao Shujie，Ni Wen，Zhu Liping，et al.Effect of gypsum on strength performance of cemented backfilling materials of red mud-slag system[J].Journal of Central South University:Science and Technology，2013，44(6):2259-2266.

[51] 黃緒泉，侯浩波，周 旻，等．鋼渣-礦渣-氟石膏基膠結材固結銅尾礦性能[J]．土木建筑與環境工程，2014，36(1)：138-142．

Huang Xuquan，Hou Haobo，Zhou Min，et al.Properties of cemented copper tailings backfill with steel slag-blast furnace slag-fluorgypsum-based cementation material[J].Journal of Civil，Architectural & Environmental Engineering，2014，36(1):138-142.

[52] 董 璐，高 謙，南世卿，等．超細全尾砂新型膠結充填料水化機理與性能[J]．中南大學學報:自然科學版，2013，44(4)：1571-1577．

Dong Lu，Gao Qian，Nan Shiqing，et al.Performance and hydration mechanism of new super fine cemented whole-tailings backfilling materials[J].Journal of Central South University:Science and Technology，2013，44(4):1571-1577.

[53] 肖柏林，楊志強，高 謙．金川礦山磷石膏基新型充填膠凝材料的研制[J]．礦業研究與開發，2015，35(1)：21-24．

Xiao Bolin，Yang Zhiqiang，Gao Qian.Development of new filling cementitious material of phosphogypsum in Jinchuan mine[J].Mining Research and Development，2015，35(1):21-24.

[54] 李茂輝，楊志強，王有團，等．粉煤灰復合膠凝材料充填體強度與水化機理研究[J]．中國礦業大學學報，2015，44(4)：650-655．

Li Maohui，Yang Zhiqiang，Wang Youtuan，et al.Experimental study of compressive strength and mechanical property of filling body for fly ash composite cementitious materials[J].Journal of China University of Mining & Technology，2015，44(4):650-655.

[55] 陳 杰，倪 文，張靜文．以冶金渣為膠凝材料的全尾砂膠結充填料的制備[J]．現代礦業，2014(11)：171-174．

Chen Jie，Ni Wen，Zhang Jingwen.Preparation of cemented whole tailings backfilling materials by using iron and steel slag as major row materials of the cementing agent[J].Morden Mining，2014(11):171-174.

[56] 吳 浩，姚 燕，王 玲．綠色高性能充填材料界面過渡區研究[J]．混凝土與水泥制品，2006(4)：8-12．

Wu Hao，Yao Yan，Wang Ling.Study on interfacial transition zone of green high performance filling materials[J].China Concrete and Cement Products，2006(4):8-12.

[57] Coussy S，Benzaazoua M，Blanc D，et al.Arsenic stability in arsenopyrite-rich cemented paste backfills:a leaching test-based assessment[J].Journal of Hazardous Materials，2011，185(2):1467-1476.

[58] 閻愛云，倪 文，黃曉燕，等．膏體充填用礦渣-鋼渣基膠結劑協同固化Pb2+[J]．工程科學學報，2016，38(7)：899-905．

Yan Aiyun，Ni Wen，Huang Xiaoyan，et al.Solidification/stabilization of Pb2+within a blast furnace slag-steel slag based cementing agent for paste backfilling[J].Chinese Journal of Engineering，2016，38(7):899-905.