李曉光　景帥帥　馬玉平

摘要：為實(shí)現(xiàn)鐵尾礦代替天然河砂制備水泥基材料的目標(biāo)，以8種磁性指數(shù)的鐵尾礦和天然河砂為骨料分別制備了水泥砂漿和混凝土試件。通過測(cè)試砂漿的力學(xué)性能、試件斷面的顯微硬度、孔結(jié)構(gòu)參數(shù)以及混凝土的抗氯離子滲透性能，分析了磁性指數(shù)對(duì)鐵尾礦水泥基材料特性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在相同配合比下，鐵尾礦砂漿力學(xué)性能優(yōu)于天然河砂砂漿；提高鐵尾礦的磁性指數(shù)，砂漿力學(xué)性能呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但是磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦砂漿強(qiáng)度仍然較高；當(dāng)磁性指數(shù)為0%時(shí)，鐵尾礦砂漿界面區(qū)顯微硬度最高，磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦砂漿次之；磁性指數(shù)為0%和40%的鐵尾礦砂漿孔隙率較低且無(wú)害孔含量更多；通過磁選分離降低鐵尾礦的磁性指數(shù)，有利于增強(qiáng)鐵尾礦混凝土的抗氯離子滲透性能，提高其耐久性。

關(guān)鍵詞：鐵尾礦；磁性指數(shù)；力學(xué)性能；顯微硬度；抗氯離子滲透性能；水泥砂漿；耐久性

中圖分類號(hào)：TU528.56文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

鐵尾礦是一種排放量巨大、綜合利用率較低的工業(yè)固體廢棄物，環(huán)境危害作用明顯[12]。目前雖然有多種利用方案，如制備路面混凝土及基層等[3]，配制建筑用水泥混凝土、水泥砂漿、免燒磚、輕質(zhì)保溫材料等[47]，但是循環(huán)利用效率仍然較低。利用鐵尾礦代替天然河砂制備水泥砂漿或混凝土用細(xì)骨料，可實(shí)現(xiàn)鐵尾礦的大宗量利用，既解決了天然河砂資源短缺問題，又提高了利用率，降低了環(huán)境污染。目前鐵尾礦應(yīng)用較少，其材料特性與天然河砂又存在很多差異，以它為骨料制備的水泥基膠凝材料的物理力學(xué)性能值得研究與關(guān)注。

在鐵尾礦中仍含有大量可磁選顆粒，如果進(jìn)行回收和利用，不但能充分提高有價(jià)金屬元素的回收利用效率，而且進(jìn)一步降低了鐵尾礦的綜合利用成本。本文中筆者通過對(duì)鐵尾礦進(jìn)行不同程度的磁選后，研究鐵尾礦中可磁選顆粒含量對(duì)鐵尾礦代替天然河砂力學(xué)等性能影響，并結(jié)合微觀分析手段提出其影響機(jī)理，以上研究結(jié)果將為綜合利用鐵尾礦制備水泥砂漿提供技術(shù)支持。

1原材料與試驗(yàn)方案

1.1原材料

主要原材料包括：鐵尾礦取自陜西商洛柞水縣某鐵尾礦庫(kù)；天然河砂產(chǎn)自西安灃河，其細(xì)度模數(shù)為2.64；水泥為陜西冀東水泥股份有限公司產(chǎn)P.C 32.5水泥；石子選用粒徑為5～30 mm的灃河碎石。參照《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566—2001）[8]，對(duì)鐵尾礦進(jìn)行放射性檢測(cè)，證明鐵尾礦滿足放射性指標(biāo)要求。按照《建設(shè)用砂》（GB/T 14684—2011）[9]中的規(guī)定方法進(jìn)行了針對(duì)鐵尾礦的堿骨料反應(yīng)測(cè)試。結(jié)果表明：無(wú)潛在堿硅酸反應(yīng)危害。

準(zhǔn)確稱取粒徑分別為0.3～0.6 mm，0.6～1.18 mm兩個(gè)粒級(jí)的鐵尾礦各22.5 kg。采用磁鐵磁吸鐵尾礦，直至磁性顆粒被完全磁吸。稱量鐵尾礦磁性顆粒的質(zhì)量，并根據(jù)式（1）計(jì)算磁性指數(shù)[10]

I=（1-m11m0）×100%（1）

式中：I為磁性指數(shù)；m1為鐵尾礦磁選后剩余質(zhì)量；m0為鐵尾礦磁選前總質(zhì)量。

光元素分析儀，對(duì)2個(gè)粒級(jí)鐵尾礦原樣磁選前后的含鐵率進(jìn)行測(cè)定得到的結(jié)果。

在表2中，可磁選顆粒的磁性指數(shù)為100%，剩余顆粒的磁性指數(shù)為0%。2個(gè)粒級(jí)的鐵尾礦中，可磁選顆粒、剩余顆粒及鐵尾礦原樣的含鐵率近似。其中粒級(jí)范圍為0.3～0.6 mm的鐵尾礦顆粒中，鐵尾礦原樣、可磁選顆粒及剩余顆粒的含鐵率均略高于0.6～1.18 mm粒級(jí)范圍的顆粒。在鐵尾礦原樣中，0.3～0.6 mm與0.6～1.18 mm兩個(gè)粒級(jí)范圍的鐵尾礦，其質(zhì)量比大致為1∶1，故鐵尾礦原樣的磁性指數(shù)為40%。按照《建設(shè)用砂》（GB/T 14684—2011）[9]中的規(guī)定，分別測(cè)量2個(gè)粒級(jí)的鐵尾礦中可磁選顆粒、剩余顆粒以及鐵尾礦原樣的壓碎指標(biāo)。結(jié)果表明：0.6～1.18 mm粒級(jí)的壓碎指標(biāo)值高于0.3～0.6 mm粒級(jí)，可見，小粒級(jí)的鐵尾礦強(qiáng)度總體略高于大粒級(jí)。各粒級(jí)鐵尾礦中可磁選顆粒、剩余顆粒以及鐵尾礦原樣的壓碎指標(biāo)值較接近，當(dāng)采用壓碎指標(biāo)反映不同磁性指數(shù)的鐵尾礦自身強(qiáng)度時(shí)無(wú)顯著差異。

1.2試驗(yàn)方案

通過調(diào)整鐵尾礦中可磁選顆粒的比例，得到含不同可磁選顆粒的細(xì)骨料，其設(shè)計(jì)方案如表3所示。按照水泥450 g、細(xì)骨料1 350 g、水灰比0.50配制不同磁性指數(shù)的細(xì)骨料并制備水泥砂漿，將以上9種細(xì)骨料制成水泥砂漿且分別成型試件，在（20±1） ℃的水中養(yǎng)護(hù)至3，7，28 d齡期，分別測(cè)試其抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。

采用HXD1000TMSC/LCD帶圖像分析自動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微硬度計(jì)，對(duì)鐵尾礦試件斷面進(jìn)行顯微硬度

測(cè)試，從亞微觀角度分析鐵尾礦砂漿骨料與水泥石本體相之間的力學(xué)性能關(guān)系，測(cè)試中采用維氏壓頭測(cè)試試件表面的顯微硬度。

采用AutoPore IV 9500 型壓汞儀，測(cè)試孔結(jié)構(gòu)及孔隙，分析不同鐵尾礦砂漿試件內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和孔隙特征及其對(duì)砂漿力學(xué)性能的影響。

為反映不同磁性指數(shù)的鐵尾礦代替天然河砂制備水泥基材料的耐久性，采用鐵尾礦制備了C30水泥混凝土，開展了鐵尾礦代替天然河砂混凝土的抗氯離子滲透試驗(yàn)。參照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082—2009）[11]，采用快速氯離子遷移系數(shù)法（RCM法）和電通量法進(jìn)行抗氯離子滲透性能測(cè)試。測(cè)試設(shè)備采用SWRCM擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定儀和SW6D型抗氯離子電通量測(cè)定儀。C30混凝土的配合比見表4。

表4混凝土配合比

Tab.4Mix Proportions of Concrete混凝土強(qiáng)度等級(jí)1各材料用量/（kg·m-3）水泥1鐵尾礦1石子1水C301461151211 25211752試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1磁性指數(shù)對(duì)水泥砂漿力學(xué)性能的影響

隨磁選顆粒含量，即磁性指數(shù)的變化，鐵尾礦代替天然河砂作為細(xì)骨料制備的水泥膠砂試件的力學(xué)性能變化如圖1，2所示。endprint

Compressive Strength of Mortar由圖1，2可知：隨磁性指數(shù)的增加，水泥砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)類似的變化規(guī)律。在相同的膠砂配合比條件下，在3，7，28 d三個(gè)齡期，不同磁性指數(shù)的鐵尾礦砂漿抗折強(qiáng)度均高于天然河砂砂漿試件。隨磁性指數(shù)的增加，3個(gè)齡期的抗折強(qiáng)度大致呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。但是在養(yǎng)護(hù)28 d后，當(dāng)磁性指數(shù)約為39.8%時(shí)（接近為鐵尾礦原樣）其抗折強(qiáng)度有所提高，接近磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦。

鐵尾礦砂漿試件的抗壓強(qiáng)度總體高于天然河砂砂漿試件。隨磁性指數(shù)的提高，膠砂試件的抗壓強(qiáng)度總體呈波動(dòng)下降的趨勢(shì)。當(dāng)鐵尾礦的磁性指數(shù)為0%時(shí)，抗壓強(qiáng)度最大；當(dāng)磁性指數(shù)為100%時(shí)，抗壓強(qiáng)度最小。

磁性指數(shù)在40%左右（鐵尾礦原樣）時(shí)，鐵尾礦砂漿早期（3，7 d齡期）抗壓強(qiáng)度偏低，接近天然河砂的砂漿試件。在28 d時(shí)，鐵尾礦砂漿抗壓強(qiáng)度又明顯增大，比天然河砂的砂漿試件高出近7.3 MPa。

由此可知，對(duì)鐵尾礦砂漿進(jìn)行完全磁選后，各齡期磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿力學(xué)性能將得到最大程度的提高。不僅實(shí)現(xiàn)了鐵尾礦原樣中有價(jià)金屬元素的進(jìn)一步回收和利用，而且利用磁選后的剩余顆粒制備成的水泥砂漿，其力學(xué)性能得到了進(jìn)一步提升。

鐵尾礦砂漿的磁性指數(shù)對(duì)砂漿力學(xué)性能的影響機(jī)理較為復(fù)雜，將可能受到不同磁性指數(shù)的鐵尾礦的顆粒強(qiáng)度、形貌、級(jí)配以及集料顆粒與水泥漿體界面區(qū)等綜合因素的影響。以下將通過闡明集料與水泥石本體相的界面特征，探索磁性指數(shù)對(duì)水泥砂漿力學(xué)性能的影響機(jī)理。

2.2磁性指數(shù)對(duì)水泥砂漿顯微硬度的影響

養(yǎng)護(hù)28 d后不同磁性指數(shù)的鐵尾礦砂漿試件斷面的顯微硬度見圖3。圖3（a）～（c）為磁性指數(shù)分別為0%，40%，100%時(shí)的鐵尾礦砂漿試件斷面中骨料本體相與水泥石本體相的顯微硬度變化；圖3（d）為天然河砂水泥砂漿斷面的顯微硬度。圖3中垂直實(shí)線表示砂漿中骨料本體相與水泥石本體相的界面。試驗(yàn)力為2.50 N，壓痕的對(duì)角線長(zhǎng)度約為25 μm。這里定義骨料與水泥石界線左右各25 μm（即-25～25 μm）處，為骨料本體相與水泥石本體相之間的界面區(qū)相（圖3中2條虛線的之間部分）。

Specimens with Different Magnetic Indexes由圖3（a）～（d）可以看出：砂漿的骨料本體相與水泥石本體相界面兩側(cè)的顯微硬度存在較大差異，總體而言，骨料本體相的硬度值高于水泥石本體相的。在本文研究所確定的界面區(qū)中，由水泥石本體相至骨料本體相普遍存在顯微硬度快速上升的現(xiàn)象。

骨料本體相、界面區(qū)相以及水泥石本體相的相關(guān)測(cè)試參數(shù)見表5。由表5可知：磁性指數(shù)為0%和100%的鐵尾礦砂漿，其骨料本體相與水泥石本體相的顯微硬度平均值相當(dāng)，但是界面區(qū)相前者顯著高于后者。由標(biāo)準(zhǔn)偏差可知，鐵尾礦砂漿界面區(qū)附近顯微硬度提升更為顯著。當(dāng)磁性指數(shù)為40%時(shí)，骨料本體相顯微硬度高于磁性指數(shù)為0%和100%的鐵尾礦，但是由于同時(shí)存在磁性與非磁性成分，導(dǎo)致骨料不均勻性提高，顯微硬度呈顯著波動(dòng)，且水泥石本體相硬度平均值偏低。界面區(qū)顯微硬度平均值低于磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦而高于磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦。

水泥石本體相與集料結(jié)合緊密，使得界面區(qū)密實(shí)均勻，具有較高的硬度值，這可能是磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦砂漿力學(xué)性能高于磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦砂漿的主要原因之一。對(duì)比用天然河砂的砂漿試件，天然河砂骨料本體相的顯微硬度平均值最高，但是它的界面區(qū)相和水泥石本體相的硬度值均偏低，導(dǎo)致其力學(xué)性能受到影響。表5不同磁性指數(shù)的鐵尾礦砂漿斷面的顯微硬度

Tab.5Microhardness of Cross Section of IOT Mortar with Different Magnetic Indexes參數(shù)1磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿1磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦砂漿1磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦砂漿1天然河砂砂漿/MPa1S/MPa1/MPa1S/MPa1/MPa1S/MPa1/MPa1S/MPa骨料本體相體積的累積分布高于天然河砂砂漿；在孔徑大于150 nm時(shí)，則低于天然河砂砂漿?？梢姡c鐵尾礦砂漿相比，天然河砂砂漿試件中含有較少的小孔，富含更多的大孔，這也是該試件力學(xué)性能偏低的主要原因。由圖5可知：磁性指數(shù)為0%，40%，100%的鐵尾礦砂漿和天然河砂砂漿的最可幾孔徑分別為50，62，77，64 nm。最可幾孔徑越小，表明砂漿硬化體中孔隙分布的總體尺寸越小，磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿最可幾孔徑最小。表6為砂漿孔結(jié)構(gòu)的參數(shù)。

磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿中孔徑在10 nm以下的無(wú)害孔以及孔徑為10～100 nm的過渡孔含量最高，其次為磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦砂漿，磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦砂漿中孔徑大于1 000 nm的多害孔含量較高，對(duì)力學(xué)性能的影響較大。天然河砂砂漿試件多害孔含量最高，導(dǎo)致其力學(xué)性能變差。

孔隙分布充分說明，由于不含可磁選顆粒的鐵尾礦砂漿中無(wú)害孔含量更高，而過渡孔和毛細(xì)孔含量相對(duì)較低，所以試件具有更高的抵抗外部荷載的能力[13]，不同磁性指數(shù)的鐵尾礦砂漿總體孔隙分布的差異性同樣將影響水泥砂漿的力學(xué)性能。

2.4磁性指數(shù)對(duì)混凝土抗氯離子滲透性能影響

按照表4中的混凝土配合比，分別采用磁性指數(shù)為0%，40%，100%的鐵尾礦以及天然河砂作為細(xì)集料，制備了混凝土。養(yǎng)護(hù)28 d后，試件的氯離子擴(kuò)散系數(shù)以及電通量測(cè)試結(jié)果見表7。

Tab.7Antichloride Permeability of Concrete磁性指數(shù)/%1電通量/C1氯離子擴(kuò)散系數(shù)/（10-12 m2·s-1）011 99518.24012 16419.010012 23919.4天然河砂12 153110.4由表7可知：當(dāng)提高鐵尾礦磁性指數(shù)時(shí)，混凝土的電通量及氯離子擴(kuò)散系數(shù)均呈增加趨勢(shì)，表明混凝土抗氯離子滲透能力逐漸下降。采用經(jīng)磁選后的剩余顆粒代替天然河砂配制混凝土，更有利于混凝土耐久性的提高，這與水泥砂漿力學(xué)性能、顯微硬度以及孔結(jié)構(gòu)變化規(guī)律所反映的結(jié)果具有良好的一致性。采用經(jīng)磁選降低磁性指數(shù)后的鐵尾礦制備的水泥基材料具有更為密實(shí)均勻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，其耐久性得到了提高。3結(jié)語(yǔ)endprint

（1）鐵尾礦砂漿抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度均高于天然河砂砂漿試件。隨鐵尾礦磁性指數(shù)的增加，砂漿試件的抗壓強(qiáng)度總體呈波動(dòng)下降趨勢(shì)。磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿強(qiáng)度最高，磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦砂漿次之。當(dāng)磁性指數(shù)為100%時(shí)，砂漿抗壓抗折強(qiáng)度最小。對(duì)鐵尾礦砂漿進(jìn)行完全磁選后，各齡期不含可磁選顆粒的鐵尾礦砂漿力學(xué)性能將得到最大程度的提高。

（2）鐵尾礦砂漿骨料本體相硬度值高于水泥石本體相。磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿界面區(qū)相中顯微硬度高于磁性指數(shù)為40%和100%的鐵尾礦砂漿。磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦骨料本體相顯微硬度存在較大波動(dòng)，但是界面區(qū)顯微硬度高于磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦砂漿。

（3）鐵尾礦砂漿與天然河砂砂漿相比，富含更多的小尺寸孔。當(dāng)磁性指數(shù)為0%時(shí)，鐵尾礦砂漿最可幾孔徑最小。磁性指數(shù)為0%和40%的鐵尾礦砂漿孔隙率均低于磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦及天然河砂砂漿，且含有更多的無(wú)害孔。

（4）采用鐵尾礦配制的C30混凝土，具有較好的抗氯離子滲透性能，其中磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦配制的混凝土具有更高的耐久性。

（5）通過對(duì)鐵尾礦進(jìn)行磁選，不但可回收高附加值的有價(jià)金屬，而且利用磁選后的剩余顆粒制備水泥基材料，可進(jìn)一步提高其力學(xué)性能和耐久性。

參考文獻(xiàn)：

References：[1]KUMAR S，KUMAR R，BANDOPADHYAY A.Innovative Methodologies for the Utilisation of Wastes from Metallurgical and Allied Industries[J].Resource，Conservation and Recycling，2006，48（4）： 301314.

[2]歐洲共同體聯(lián)合研究中心.尾礦和廢石——綜合污染預(yù)防與控制最佳可行技術(shù)[M].胡華龍，邱琦，溫雪峰，等，譯.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

Joint Research Center，European Communities.Reference Document on Best Available Techniques for Management of Tailings and Wasterock in Mining Activities[M].Translated by HU Hualong，QIU Qi，WEN Xuefeng，et al.Beijing：Chemical Industry Press，2011.

[3]李榮海，汪建，周志華，等.鐵尾礦在公路工程中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程，2007，5（5）：5254.

LI Ronghai，WANG Jian，ZHOU Zhihua，et al.Research of Iron Tailings Application in the Highway Engineering[J].Mining Engineering，2007，5（5）：5254.

[4]黃世偉，李妍妍，程麟，等.用梅山鐵尾礦制備免燒免蒸磚[J].金屬礦山，2007（4）：8184.

HUANG Shiwei，LI Yanyan，CHENG Lin，et al. Preparation of Burningand Steam Curingfree Bricks from Meishan Iron Ore Tailings[J].Metal Mine，2007（4）：8184.

[5]宋少民.尾礦人工砂高性能混凝土研究[J].施工技術(shù)，2005，34（增2）：9295.

SONG Shaomin.Study on High Performance Concrete with Tail Mineral Sand[J].Construction Technology，2005，34（S2）：9295.

[6]LI C，SUN H H，YI Z L，et al.Inovative Methodology for Comprehensive Utilization of Iron Ore Tailings Part A： The Residues After Iron Recovery from Iron Ore Tailings to Prepare Cementitious Material[J].Journal of Hazardous Material，2010，174（1/2/3）：7883.

[7]YU C，LI X，ZHAO R，et al.Utilizing Meishan Ironmine Tailings Instead of Iron Powder to Produce Highquality Cement[J].Cement Engineering，2008（5）：1923.

[8]GB 6566—2001，建筑材料放射性核素限量[S].

GB 6566—2001，Limits of Radionuclides in Building Materials[S].

[9]GB/T 14684—2011，建設(shè)用砂[S].

GB/T 14684—2011，Sand for Construction[S]

[10]劉文永.鐵尾礦制備建筑材料技術(shù)[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2012.

LIU Wenyong.Technology of Manufactory of Building Materials with Iron Ore Tailings[M].Beijing： China Building Materials Press，2012.

[11]GB/T 50082—2009，普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

GB/T 50082—2009，Standard for Test Methods of Longterm Performance and Durability of Ordinary Concrete[S].

[12]契爾金斯基 Ю C .聚合物水泥混凝土[M].張留城，夏巨敏，譯.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987.

ЧepkИΗckИй Ю C.Cement and Concrete with Polymer[M].Translated by ZHANG Liucheng，XIA Jumin.Beijing： China Architecture & Building Press，1987.

[13]劉數(shù)華，閻培渝.石灰石粉對(duì)水泥漿體填充效應(yīng)和砂漿孔結(jié)構(gòu)的影響[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，2008，36（1）：6977.

LIU Shuhua，YAN Peiyu.Influence of Limestone Powder on Filling Effect of Cement Paste and Pore Structure of Sand Grout[J].Journal of the Chinese Ceramic Society，2008，36（1）：6977.endprint

（1）鐵尾礦砂漿抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度均高于天然河砂砂漿試件。隨鐵尾礦磁性指數(shù)的增加，砂漿試件的抗壓強(qiáng)度總體呈波動(dòng)下降趨勢(shì)。磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿強(qiáng)度最高，磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦砂漿次之。當(dāng)磁性指數(shù)為100%時(shí)，砂漿抗壓抗折強(qiáng)度最小。對(duì)鐵尾礦砂漿進(jìn)行完全磁選后，各齡期不含可磁選顆粒的鐵尾礦砂漿力學(xué)性能將得到最大程度的提高。

（2）鐵尾礦砂漿骨料本體相硬度值高于水泥石本體相。磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿界面區(qū)相中顯微硬度高于磁性指數(shù)為40%和100%的鐵尾礦砂漿。磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦骨料本體相顯微硬度存在較大波動(dòng)，但是界面區(qū)顯微硬度高于磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦砂漿。

（3）鐵尾礦砂漿與天然河砂砂漿相比，富含更多的小尺寸孔。當(dāng)磁性指數(shù)為0%時(shí)，鐵尾礦砂漿最可幾孔徑最小。磁性指數(shù)為0%和40%的鐵尾礦砂漿孔隙率均低于磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦及天然河砂砂漿，且含有更多的無(wú)害孔。

（4）采用鐵尾礦配制的C30混凝土，具有較好的抗氯離子滲透性能，其中磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦配制的混凝土具有更高的耐久性。

（5）通過對(duì)鐵尾礦進(jìn)行磁選，不但可回收高附加值的有價(jià)金屬，而且利用磁選后的剩余顆粒制備水泥基材料，可進(jìn)一步提高其力學(xué)性能和耐久性。

參考文獻(xiàn)：

References：[1]KUMAR S，KUMAR R，BANDOPADHYAY A.Innovative Methodologies for the Utilisation of Wastes from Metallurgical and Allied Industries[J].Resource，Conservation and Recycling，2006，48（4）： 301314.

[2]歐洲共同體聯(lián)合研究中心.尾礦和廢石——綜合污染預(yù)防與控制最佳可行技術(shù)[M].胡華龍，邱琦，溫雪峰，等，譯.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

Joint Research Center，European Communities.Reference Document on Best Available Techniques for Management of Tailings and Wasterock in Mining Activities[M].Translated by HU Hualong，QIU Qi，WEN Xuefeng，et al.Beijing：Chemical Industry Press，2011.

[3]李榮海，汪建，周志華，等.鐵尾礦在公路工程中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程，2007，5（5）：5254.

LI Ronghai，WANG Jian，ZHOU Zhihua，et al.Research of Iron Tailings Application in the Highway Engineering[J].Mining Engineering，2007，5（5）：5254.

[4]黃世偉，李妍妍，程麟，等.用梅山鐵尾礦制備免燒免蒸磚[J].金屬礦山，2007（4）：8184.

HUANG Shiwei，LI Yanyan，CHENG Lin，et al. Preparation of Burningand Steam Curingfree Bricks from Meishan Iron Ore Tailings[J].Metal Mine，2007（4）：8184.

[5]宋少民.尾礦人工砂高性能混凝土研究[J].施工技術(shù)，2005，34（增2）：9295.

SONG Shaomin.Study on High Performance Concrete with Tail Mineral Sand[J].Construction Technology，2005，34（S2）：9295.

[6]LI C，SUN H H，YI Z L，et al.Inovative Methodology for Comprehensive Utilization of Iron Ore Tailings Part A： The Residues After Iron Recovery from Iron Ore Tailings to Prepare Cementitious Material[J].Journal of Hazardous Material，2010，174（1/2/3）：7883.

[7]YU C，LI X，ZHAO R，et al.Utilizing Meishan Ironmine Tailings Instead of Iron Powder to Produce Highquality Cement[J].Cement Engineering，2008（5）：1923.

[8]GB 6566—2001，建筑材料放射性核素限量[S].

GB 6566—2001，Limits of Radionuclides in Building Materials[S].

[9]GB/T 14684—2011，建設(shè)用砂[S].

GB/T 14684—2011，Sand for Construction[S]

[10]劉文永.鐵尾礦制備建筑材料技術(shù)[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2012.

LIU Wenyong.Technology of Manufactory of Building Materials with Iron Ore Tailings[M].Beijing： China Building Materials Press，2012.

[11]GB/T 50082—2009，普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

GB/T 50082—2009，Standard for Test Methods of Longterm Performance and Durability of Ordinary Concrete[S].

[12]契爾金斯基 Ю C .聚合物水泥混凝土[M].張留城，夏巨敏，譯.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987.

ЧepkИΗckИй Ю C.Cement and Concrete with Polymer[M].Translated by ZHANG Liucheng，XIA Jumin.Beijing： China Architecture & Building Press，1987.

[13]劉數(shù)華，閻培渝.石灰石粉對(duì)水泥漿體填充效應(yīng)和砂漿孔結(jié)構(gòu)的影響[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，2008，36（1）：6977.

LIU Shuhua，YAN Peiyu.Influence of Limestone Powder on Filling Effect of Cement Paste and Pore Structure of Sand Grout[J].Journal of the Chinese Ceramic Society，2008，36（1）：6977.endprint

（1）鐵尾礦砂漿抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度均高于天然河砂砂漿試件。隨鐵尾礦磁性指數(shù)的增加，砂漿試件的抗壓強(qiáng)度總體呈波動(dòng)下降趨勢(shì)。磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿強(qiáng)度最高，磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦砂漿次之。當(dāng)磁性指數(shù)為100%時(shí)，砂漿抗壓抗折強(qiáng)度最小。對(duì)鐵尾礦砂漿進(jìn)行完全磁選后，各齡期不含可磁選顆粒的鐵尾礦砂漿力學(xué)性能將得到最大程度的提高。

（2）鐵尾礦砂漿骨料本體相硬度值高于水泥石本體相。磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦砂漿界面區(qū)相中顯微硬度高于磁性指數(shù)為40%和100%的鐵尾礦砂漿。磁性指數(shù)為40%的鐵尾礦骨料本體相顯微硬度存在較大波動(dòng)，但是界面區(qū)顯微硬度高于磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦砂漿。

（3）鐵尾礦砂漿與天然河砂砂漿相比，富含更多的小尺寸孔。當(dāng)磁性指數(shù)為0%時(shí)，鐵尾礦砂漿最可幾孔徑最小。磁性指數(shù)為0%和40%的鐵尾礦砂漿孔隙率均低于磁性指數(shù)為100%的鐵尾礦及天然河砂砂漿，且含有更多的無(wú)害孔。

（4）采用鐵尾礦配制的C30混凝土，具有較好的抗氯離子滲透性能，其中磁性指數(shù)為0%的鐵尾礦配制的混凝土具有更高的耐久性。

（5）通過對(duì)鐵尾礦進(jìn)行磁選，不但可回收高附加值的有價(jià)金屬，而且利用磁選后的剩余顆粒制備水泥基材料，可進(jìn)一步提高其力學(xué)性能和耐久性。

參考文獻(xiàn)：

References：[1]KUMAR S，KUMAR R，BANDOPADHYAY A.Innovative Methodologies for the Utilisation of Wastes from Metallurgical and Allied Industries[J].Resource，Conservation and Recycling，2006，48（4）： 301314.

[2]歐洲共同體聯(lián)合研究中心.尾礦和廢石——綜合污染預(yù)防與控制最佳可行技術(shù)[M].胡華龍，邱琦，溫雪峰，等，譯.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

Joint Research Center，European Communities.Reference Document on Best Available Techniques for Management of Tailings and Wasterock in Mining Activities[M].Translated by HU Hualong，QIU Qi，WEN Xuefeng，et al.Beijing：Chemical Industry Press，2011.

[3]李榮海，汪建，周志華，等.鐵尾礦在公路工程中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程，2007，5（5）：5254.

LI Ronghai，WANG Jian，ZHOU Zhihua，et al.Research of Iron Tailings Application in the Highway Engineering[J].Mining Engineering，2007，5（5）：5254.

[4]黃世偉，李妍妍，程麟，等.用梅山鐵尾礦制備免燒免蒸磚[J].金屬礦山，2007（4）：8184.

HUANG Shiwei，LI Yanyan，CHENG Lin，et al. Preparation of Burningand Steam Curingfree Bricks from Meishan Iron Ore Tailings[J].Metal Mine，2007（4）：8184.

[5]宋少民.尾礦人工砂高性能混凝土研究[J].施工技術(shù)，2005，34（增2）：9295.

SONG Shaomin.Study on High Performance Concrete with Tail Mineral Sand[J].Construction Technology，2005，34（S2）：9295.

[6]LI C，SUN H H，YI Z L，et al.Inovative Methodology for Comprehensive Utilization of Iron Ore Tailings Part A： The Residues After Iron Recovery from Iron Ore Tailings to Prepare Cementitious Material[J].Journal of Hazardous Material，2010，174（1/2/3）：7883.

[7]YU C，LI X，ZHAO R，et al.Utilizing Meishan Ironmine Tailings Instead of Iron Powder to Produce Highquality Cement[J].Cement Engineering，2008（5）：1923.

[8]GB 6566—2001，建筑材料放射性核素限量[S].

GB 6566—2001，Limits of Radionuclides in Building Materials[S].

[9]GB/T 14684—2011，建設(shè)用砂[S].

GB/T 14684—2011，Sand for Construction[S]

[10]劉文永.鐵尾礦制備建筑材料技術(shù)[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2012.

LIU Wenyong.Technology of Manufactory of Building Materials with Iron Ore Tailings[M].Beijing： China Building Materials Press，2012.

[11]GB/T 50082—2009，普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

GB/T 50082—2009，Standard for Test Methods of Longterm Performance and Durability of Ordinary Concrete[S].

[12]契爾金斯基 Ю C .聚合物水泥混凝土[M].張留城，夏巨敏，譯.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987.

ЧepkИΗckИй Ю C.Cement and Concrete with Polymer[M].Translated by ZHANG Liucheng，XIA Jumin.Beijing： China Architecture & Building Press，1987.

[13]劉數(shù)華，閻培渝.石灰石粉對(duì)水泥漿體填充效應(yīng)和砂漿孔結(jié)構(gòu)的影響[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，2008，36（1）：6977.

LIU Shuhua，YAN Peiyu.Influence of Limestone Powder on Filling Effect of Cement Paste and Pore Structure of Sand Grout[J].Journal of the Chinese Ceramic Society，2008，36（1）：6977.endprint