銅尾礦在建筑材料中的應(yīng)用

1、作煅燒熟料的原料

銅尾礦中含有的微量元素 Mn、Zn、Cu、Ti等對熟料的煅燒有利，這些微量元素的氧化物起到了礦化的作用，在熟料的煅燒過程中能使液相的溫度降低；同時微量元素如Cu、Ti等還起到了助熔劑的作用，有利于提高生料的易燒性。饒春如等按照一定的配比將銅尾礦、石灰石、鐵礦石均勻混合，以Al3O2為校正原料，配制生料，然后煅燒，制備出了符合使用要求的硅酸鹽水泥。施正倫等發(fā)現(xiàn)當(dāng)用銅尾礦作礦化劑時，熟料的燒成溫度為1300℃，而傳統(tǒng)的熟料燒成溫度在1400~1450℃，不僅節(jié)約了熟料煅燒時所消耗的能源，縮短了煅燒時間，還綜合利用了銅尾礦，降低了水泥生產(chǎn)成本。

2、作水泥混合材料

銅尾礦作為配料燒制的水泥，可以提高水泥強(qiáng)度，ONUAGULUCHI等在水泥混合料中添加銅尾礦，當(dāng)銅尾礦添加量為5％時，其28、90ｄ抗壓強(qiáng)度分 別 為 對 照 組 的 107.1％、112.3％；添 加 量 為10％時，28、90ｄ抗壓強(qiáng)度分別為對照組的104.1％、109.2％。銅尾礦對混凝土的吸水率和總透水孔隙率略有提高，同時，隨著銅尾礦摻量的增加，混凝土的抗酸蝕和氯離子滲透能力也有所提高。ZHANG等在標(biāo)準(zhǔn)化的灰漿條件下，向水泥原料中添加銅尾礦，摻量分別為5％、10％、15％、20％、25％、30％和35％，測試水泥抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度并觀察其空隙結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明：當(dāng)水泥原料摻入銅尾礦時，銅尾礦的一些水化產(chǎn)物如C-S-H凝膠和Ca(OH)2膠結(jié)在一起，填充了水泥漿體的空隙，使水泥漿體的密度增大，從而提高了水泥的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度；但是當(dāng)銅尾礦摻量超過15％時，水泥的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度會下降，這是因?yàn)樗酀{體的空隙是有限的，當(dāng)這些空隙被凝膠產(chǎn)物填滿時，多余的銅尾礦反而會影響水泥的抗壓強(qiáng)度。

3、在混凝土中的應(yīng)用

銅尾礦可以用作混凝土中的摻料代替部分砂石，當(dāng)在混凝土中摻入適量銅尾礦時，其抗壓強(qiáng)度、透水性、耐久性以及抗氯離子滲透能力都會有明顯提升。zhang等利用銅尾礦制備混凝土，并對其抗壓強(qiáng)度、氯離子滲透系數(shù)以及重金屬浸出性等進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：當(dāng)用銅尾礦代替20％的人工砂時，混凝土的抗壓強(qiáng)度、彈性模量以及抗氯離子滲透能力等都有所提高，同時，混凝土骨料與膏體之間的界面接觸系數(shù)增大；對混凝土進(jìn)行的重金屬浸出試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，銅尾礦中的重金屬被固化在混凝土中，顯著降低了銅尾礦中重金屬的浸出。

4、制作免燒磚

利用銅尾礦制備免燒磚具有工藝簡單、投資少、見效快等優(yōu)點(diǎn)，隨著免燒磚的大力推廣，其對銅尾礦的消納發(fā)揮了積極作用。以四川某銅尾礦為原料，添加適量的水泥、石灰、混凝土發(fā)泡劑和廢棄聚苯泡沫粒，成功制備了輕質(zhì)免燒磚；對免燒磚進(jìn)行性能測試后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)尾礦用量達(dá)到70％～80％時，免燒磚的抗壓強(qiáng)度為3.6～10.4MPa，符合建筑物承重和非承重砌塊的使用要求。FANG等利用銅尾礦制作了蒸壓灰砂磚，分析了銅尾礦摻量對試樣抗壓強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明：83％摻量的河沙、未添加銅尾礦的試樣抗壓強(qiáng)度為24.3MPa；當(dāng)用銅尾砂代替４０％的河沙時，試樣抗壓強(qiáng)度為23.8MPa；當(dāng)銅尾礦的摻量達(dá)到55％時，試樣抗壓強(qiáng)度也還有15.3MPa。