绿色化工技术

本发明提出一种利用尾矿中药渣制备低收缩高性能混凝土的方法，包括以下步骤：S1、将再生骨料混凝土破碎，碎粒整形，冲洗、烘干得到粗骨料；将钒钛铁尾矿烘干并筛分，得到细骨料；S2、将中药渣洗净、烘干后炭化；白云石废渣高温煅烧；二者混合粉磨，得到添加剂；S3、加气混凝土废料破碎，然后烘干、粉磨；磷石膏烘干粉磨；将二者与添加剂混合，再加入甘蔗纤维，得到复合胶凝材料；S4、将粗骨料、细骨料和复合胶凝材料混合，得到混合料；S5、将混合料中加入适量的水、冷藏过滤后的豆腐废水，得到混合料浆；将混合料浆浇注、脱模并标准养护，得到低收缩高性能混凝土制品。制备得到的混凝土具有优良的抗压强度、碳化深度和低收缩性能。

近年来，我国矿产资源开发不断增长，工业发展取得了前所未有的进步，然而随之而来的是大量工业固体废弃物的产生，诸如钒钛铁尾矿、加气混凝土废料等。

尾矿是我国大宗固体废弃物之一，年产量在10亿吨以上，而铁尾矿的综合利用率较低，大量尾矿的堆积不仅会造成资源的浪费，还会对周边环境造成严重的影响。河北承德钒钛磁铁矿储量丰富，目前该地区堆存有大量的钒钛磁铁矿尾矿。针对钒钛磁铁矿尾矿的二次综合利用存在一些关键性的技术问题：1)尾矿中铁、钛品位过低；2)有用矿物嵌布粒度细造成浮选难度加大。因此需要探索以实现其高附加值利用。

加气混凝土是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料，掺加发气剂(铝粉)，通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。加气混凝土在生产及使用后会产生大量的废料，对于如何处理加气混凝土废料已成为各企业重点解决的技术难题，实现加气混凝土废料的利用变废为宝，符合当今绿色循环发展理念。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)本发明中加入中药渣，中药渣经炭化后，产生一定量的活性炭，利用活性炭的还原性、吸附性质以及金属离子与被吸附质之间的结合作用，从而达到除去自身以及体系中重金属离子的作用；除此之外，本发明中还加入磷石膏、加气混凝土废料、豆腐废水(冷藏过滤后)等辅料参与水化反应，生成的钙矾石和C‑S‑H凝胶等水化产物与中药渣结合生成良好骨架结构，同时硅氧四面体和铝氧四面体以及加气混凝土废料中的微孔吸附并固化了中药渣含有的重金属离子。

 2)本发明中加入的白云石废渣为水化体系中提供大量MgO、CaO，二者具有膨胀性，可以有效降低混凝土制品水化反应所产生的收缩。

3)本发明加入甘蔗渣纤维，甘蔗渣纤维主要以纤维素为主体，周围由起连接作用的半纤维素和木质素包围构成。在水化体系所营造的碱性环境中，木质素的结构并未变化，但半纤维素被去除，纤维束出现分解细化，纤维束的分解导致纤维变细，微小纤维的数量增加。其后果是伴随着纤维数量的增加，纤维与基材的接触面积增加，两者间的粘结性能得到提高，使得混凝土裂缝减少，从而提高混凝土的强度和耐久性。

 4)本发明利用钒钛铁尾矿、加气混凝土废料、中药渣等固体废弃物，不仅可以制备出符合国家规范要求的低收缩高性能混凝土，同时节约了混凝土的成本，为大宗固体废弃物的资源化利用提供了切实可行的新方法。