基本信息
- 项目名称：
- 钼尾矿混凝土小型空心砌块
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本课题是研究利用钼尾矿粉代替砂的实验。确定合理的水灰比，水泥用量以及替代率。
- 详细介绍：
- 近年来，国家经济快速发展，基础设施建设迅猛推进，在大力推进墙体材料改革的进程中，“禁实”政策和措施相继出台以限时禁止使用实心粘土砖。国家建材工业“十一五”发展规划纲要中指出：我国墙体材料中仍有近60%是实心黏土砖，行业结构调整的任务依然艰巨，同时要求继续推进墙体材料革新和建筑节能工作，到“十一五”末，使新型墙体材料的应用比重达到60%以上，所有城市禁止使用实心黏土砖。多年来，为贯彻落实《国务院办公厅转发建设部等部门关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见的通知》(国办发[1999]72号文)和《建设部等四部委关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》(建住房[1999]295号文)中关于“从2000年6月1日起，沿海城市和其他土地资源稀缺的城市，禁止使用实心粘土砖，并根据可能的条件限制其他粘土制品的生产和使用”精神，加快建筑产业现代化进程，提高建筑质量，保护环境。各省市均出台了“禁实”政策措施。我省就于2000年提出自2000年6月1日起，在本省建筑中，分期分批逐步限时禁止使用实心粘土砖，其中台州、衢州、丽水、金华四个市(地)级城市，自2002年1月12日起，禁止使用实心粘土砖；各县(市)政府所在地的城镇，自2002年7月1日起，禁止使用实心粘土砖；建制镇以上小城镇，应积极鼓励使用新型墙体材料，自2003年7月1日起，禁止使用实心粘土砖。但是一些地区实心粘土砖生产和使用屡禁不止，甚至出现反弹现象；一些地方违规新建粘土砖瓦窑、毁田烧砖、破坏林地等现象十分严重；一些建筑工程仍未落实禁止或限制使用实心粘土砖和粘土制品的规定。究其原因，主要是素有“秦砖汉瓦”之称的实心粘土砖，在我国烧制使用已有2000多年的历史，深入人心，“禁实”之路任重道远。大力发展砌块、免烧砖等新型墙体材料以替代实心粘土砖是积极应对墙材料革严峻形势的必由之路。 我国是矿产资源大国，在采矿和加工过程中伴随产生约大量的尾矿，尾矿的堆积既污染了环境，又埋下了重大的安全隐患。为此合理利用尾矿制成人工砂石或直接替代研制建筑材料等可利用资源，完全符合循环经济和科学发展观的要求为此，发展利用矿产废渣和尾矿替代骨料研制混凝土小型空心砌块具有积极的社会意义。 1.1 国内外利用尾矿的现状 随着工业经济的全球化和世界经济的快速发展，人类对矿产资源的开发达到了空前的程度。虽然世界各国对矿产资源的利用程度越来越高，但是尾矿和废渣的积存和安全隐患依然是困扰开发和利用矿产资源的世界性难题。我国矿业资源丰富，每年矿产资源的开发所产生的尾矿和废渣数以万计。据不完全统计，2008年底我国尾矿积存总量高达80多亿吨，仅2008年全国尾矿排量约为9.6亿吨，而综合利用率不到10%。加强对尾矿的研究和综合利用对于矿产资源的合理开发和促进产业科学发展具有极其重要的意义，也是消除尾矿各类隐患的治本之策。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本课题以利用钼矿尾矿粉替代定量砂制作混凝土小型空心砌块抗压强度达到MU7.5为主要目标。其基本思路是以抗压强度达到MU7.5为目标，根据普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000）、普通混凝土小型空心砌块（GB8239-1997）等相关标准规定进行母体混凝土配合比设计，提出较为合理的尾矿粉替代量，并制成混凝土小型空心砌块，后进行相关物理力学实验并分析。 本研究所用钼矿尾矿砂，其细度模数仅为0.6左右，属特细砂。本研究的创新之处在于通过试验总结出比较合理的替代量，从而使骨料的总表面积和总孔隙率均较小，在保证混凝土小型空心砌块基本性能不降低的条件下节约水泥用量，从而使钼尾矿的利用获得较大的效益，为钼矿企业合理利用废弃尾矿砂提供参考。 以水灰比为0.54，mco:mso:mmuo:mgo=1:1.36:1.36:4.44的配合比制得的小型空心砌块，其强度平均值达到7.67MPa以上，单块最小值为6.73Mpa，符合M7.5等级要求。
科学性、先进性
- 本研究所用钼矿尾矿砂，其细度模数仅为0.6左右，属特细砂。本研究的创新之处在于通过试验总结出比较合理的替代量，从而使骨料的总表面积和总孔隙率均较小，在保证混凝土小型空心砌块基本性能不降低的条件下节约水泥用量，从而使钼尾矿的利用获得较大的效益，为钼矿企业合理利用废弃尾矿砂提供参考。 该产品是利用钼尾矿替代定量砂研制混凝土小型空心砌块，可以减少墙材生产对环境的破坏，又有效利用钼矿废弃资源，具有重要的经济意义和战略意义
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该产品是利用钼尾矿替代定量砂研制混凝土小型空心砌块，可以减少墙材生产对环境的破坏，又有效利用钼矿废弃资源，具有重要的经济意义和战略意义
同类课题研究水平概述
- 近年来，随着我国钼产量的增加，我国的钼深加工能力也具有一定的规模，并建立了一批设备先进、技术力量雄厚的钼制品、钼合金、钼化工的科研、生产厂。但是钼矿经精选后所产生的尾矿粉的大量排出，给社会发展和环境保护带来了巨大的压力。为此，国内众多学者致力于钼尾矿的应用研究，并取得了良好的经济效益和社会效果。 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所吕良等提出，采用部分混合浮选—浮硫—磁选的原则工艺流程,在回收主元素钼的同时,综合回收了其中的硫、铁等低品位伴生元素,最终获得含钼品位53.17%、回收率88. 48%的钼精矿,含硫品位46.92%、回收率91.04%的硫精矿以及含铁品位68.71%、磁性铁回收率56. 67%的铁精矿。提高了资源利用率,增加了企业经济效益。 北京师范大学张文朴教授认为钼尾矿的利用需要从尾矿资源和当地条件出发,先逐步回收选矿过程各阶段尾矿中有用组分,最后对剩下的大量尾矿整体利用(如生产各种建材、复垦等),使尾矿资源化、无害化,充分发挥钼矿资源的社会效益与经济效益。 秦皇岛玻璃工业研究设计院乔双、张振东、朱艳梅指出，钼尾矿砂经选矿加工处理后，其粒度及成分质量均会得到不同程度的提高，部分产品可用于玻璃、玻纤、陶瓷工业生产的主要工业原料或辅助原料，大部分产品可供水泥行业作为硅质辅助原料。由于尾矿砂的选矿加工不需要破碎磨矿，相应减少大部分生产及经营成本，作为玻璃、玻纤、水泥、陶瓷工业原料投入市场具有很强的竞争优势。并能很大程度的减轻企业对尾矿砂的堆存和管理负担，为企业创造可观的经济效益。同时由于矿山资源被充分利用，对国家和社会的节能减排，加强环境保护建设，又会产生较大的社会效益。 西安科技大学霍孟申、杨建业、张晰等指出，可以利用钼尾矿制造免烧砖和制造高性能水泥的可行性。如金堆城钼矿床含有0.12%的锰、2.8%的硫、0.04%的铜、0.02%的锌、0.02%的铬等金属，特别适于制造高性能的水泥,既充分利用了尾砂中的有价金属,还减少了尾砂量。 综上所述，国内利用钼尾矿的基本情况是：一是利用钼尾矿制造免烧砖和高性能水泥；二是把钼尾矿作为玻璃、玻纤、陶瓷工业生产的主要工业原料或辅助原料。利用钼尾矿制造混凝土小型空心砌块则少有涉及。本课题利用钼矿尾矿粉研制混凝土小型空心砌块研究属创新研究。
