新材料及其应用

本发明提出一种钢渣‑氰化尾渣胶凝材料及其制备方法和应用。所述钢渣‑氰化尾渣胶凝材料，由以下质量百分比的各物质组成：选铁废渣30～60％，加气混凝土废料10～20％，电石渣15～25％，脱硫石膏10～30％。将电石渣煅烧，自然冷却后，粉磨；加气混凝土废料破碎、烘干、粉磨；脱硫石膏粉磨后与钢渣‑氰化尾渣的选铁废渣按比例混合，制备得到钢渣‑氰化尾渣胶凝材料。将该胶凝材料和硅酸盐水泥混合，制备得到钢渣‑氰化尾渣水泥。本发明的制备方法简单、易行，可实现多种废弃物的协同利用，提高废弃物的附加值，降低水泥生产成本，具有很好的社会经济效应。

氰化尾渣是国内黄金冶炼后排放的废渣，全国黄金行业每年都会排放大量的氰化渣，随着生产的不断发展，每年氰化渣的排放量都有所增加。尤其是近年以来，随着生产工艺的不断改进，氰化法已被广泛采用，相应的氰化尾渣的大量排放，带来了一些严重的问题。无论是浮选金精矿的氰化尾渣还是全泥氰化渣，其共同特点是渣的粒度很细，如广东河台金矿氰化渣粒度小于37um的占90％，河北金厂峪金矿小于350目的占99％以上，山东莱州三山岛金矿20um占80％以上。氰化渣一般作为固体废弃物的形式用尾矿库的形式堆存。氰化渣经选矿过程粒度变细，表面积增大，大量堆存时容易流动和坊塌，造成植被破坏和伤人事故。随着氰化渣数量的增加，坝高也相应的增高。从氰化渣中综合回收有价元素有金、银、铜、铅、锌、硫、铁，然而铁相包裹金相，造成直接氰化金回收率很低。如何有效回收氰化尾渣中的铁，并对选铁后的氰化尾渣进行有效利用，是一个急待解决的技术难题。

钢渣是生产钢铁过程中产生的主要固体废弃物之一，由于炼钢中为提取杂质使用石灰后而大量排出的熔融物，其排放量约为粗钢产量的12％～20％，近些年我国年排放钢渣约7～8千万吨，但其利用率不足40％。根据炼钢工艺的不同，所产生的钢渣有转炉钢渣、精炼渣、铸余渣、电炉钢渣、预处理渣等，我国钢渣中95％以上为转炉炼钢的钢渣，因此大部分的钢渣研究都是围绕转炉炼钢的钢渣。钢渣一般含有10％～30％的金属铁，其回收利用不但可以提高钢铁冶金原料的利用率，同时也是钢渣综合利用的先决条件，可以为钢铁企业带来巨大的经济效益和环境效益。

如何对钢渣和氰化尾渣进行有效利用，变废为宝，大大减轻环境污染的同时，还能实现重大的经济效益和社会效益，这一技术难题急待人们去解决。

本发明属于金属循环利用技术领域，尤其涉及一种钢渣‑氰化尾渣胶凝材料及其制备方法和应用。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)本发明钢渣和氰化尾渣中磁选铁粉的方法，利用钢渣和氰化渣为主要原料，制备方法简单、易行，可实现钢渣和氰化渣的规模化利用，提高了多种固体废弃物的附加值；

2)本发明所需原料来源广泛，价格低廉，固体废弃物的综合利用率基本达到90％以上；

3)本发明对提炼后的废渣亦可用作水泥混合材掺合料，可降低水泥生产成本，实现了固体废弃物的再次利用，实现了固体废弃物的绿色可持续发展。

4)本发明的胶凝材料对氰化渣中含有的氰根离子有固化作用，体系中加入电石渣3+ 2+调节pH至为碱性，同时以Fe 、Fe 为催化剂，使得氰根离子转化成沉淀，被加气混凝土废料中的微小空隙所吸附，达到吸附氰根离子的效果。同时，胶凝材料水化后主要生成了C‑S‑H凝胶和AFt，C‑S‑H凝胶与体系中的CN‑发生如下反应：C‑S‑H+CN‑→C‑S‑H‑CN‑。另外，由于CN‑加入，AFt结晶度变差，体系中形成Ca‑CN钙矾石，使得CN‑完全固化在水化产物内部，并相互叠加相互包裹，最终达到固化氰根离子的目的。