矿冶工程

作者：王峰, 夏豪杰, 梁民, 杨浩泉, 董夔, 孔少奇

单位：1.山西新元煤炭有限责任公司, 山西 晋中 045400;2.太原理工大学 矿业工程学院, 山西 太原 030024;3.山西省应急管理厅, 山西 太原 030001

关键词：充填材料,铁尾砂,废石,正交试验,热活化,胶凝材料,尾砂利用,抗压强度,结合水含量

基金：山西省基础研究计划(自由探索类)-青年科学研究项目(2022SX09301223073)

采用热活化方式对超细铁尾砂进行改性，在铁尾砂中加入废石进行混合煅烧制备充填胶凝材料，以铁尾砂与废石质量比、煅烧温度和煅烧时间为变量，试件抗压强度和化学结合水含量为优化目标，采用正交试验法研究各因素对目标值的敏感性以及影响趋势，并对胶凝材料水化产物进行分析。结果表明，随着废石质量增加，试件抗压强度先增加后降低；随着煅烧温度升高，试件抗压强度单调降低；随着煅烧时间增加，试件抗压强度先降低后增加。综合考虑烧制成本及材料性能，确定适宜的煅烧方案为：铁尾砂与废石质量比7∶3，煅烧温度800 ℃，煅烧时间2 h。在该条件下，试件3、7、28 d抗压强度分别达到4.18、6.36、9.87 MPa，胶凝材料水化产物主要为水化硅酸钙凝胶、硅钙石、钙矾石和水滑石。

来源：2025年第2期

《矿冶工程》期刊编辑部

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