尾礦砂的建材化應用
尾礦砂是對尾礦有價元素提取後所剩餘的部分，在採礦及礦石提取過程中均會產生，其產生的數量取決於當地礦產資源的含量、種類及所選取的採礦技術等因素。對於尾礦砂石，
透過技術工藝往高純度二氧化矽、建築骨料、矽微粉和矽藻泥等領域進行研發應用
，實現對尾礦資源環保高效利用。
不同採礦及礦石提取過程所產生的尾礦，需要制定不同的尾礦資源化利用方案。之前我們介紹了尾礦中有價元素的再選工藝，這期我們主要介紹尾礦砂的建材化應用。
尾礦砂作混凝土骨料的技術工藝
根據尾礦的粒徑，可以將尾礦分為
尾礦廢石、尾礦砂、尾礦粉
。從工業化固廢在建築材料行業資源化利用方向來看，三種粒徑經過進一步加工處理、級配最佳化後可以分別對應常規混凝土材料的
粗骨料、細骨料、礦物新增劑
。
尾礦在進一步的回收利用前，需要依據我國現行標準對原材料進行
重金屬滲出，放射性元素輻射量值測定
。
在進行建築材料行業資源化利用，需要對
尾礦廢石
的級配、微粉含量、顆粒級配、泥塊含量、針片狀顆粒含量、壓碎指標、表觀密度、吸水率、孔隙率等進行測定，對
尾礦砂
的石粉含量、亞甲藍值、含水率、顆粒級配、細度模數、含泥量、泥塊含量、表觀密度、堆積密度、壓碎指標等進行測定。其具體的工藝流程如下圖所示。
尾礦砂製備免燒磚的技術工藝
根據尾礦砂粒度的不同，將尾礦砂用作為粗骨料和細骨料，
粒徑大於4.75mm 的用作粗骨料，粒度小於4.75mm 的用作細骨料
。
尾礦砂使用前預處理
。首先對尾礦砂進行沖洗，洗去其中的泥土、各種雜質和有害離子；接著對尾礦砂進行破碎和磁選，將有磁性的含鐵礦等物質進行分離回收；然後透過篩網進行篩選，分選出不同粒度範圍的粗、細骨料；最後在105度的溫度下烘乾12h後備用。
原料組成檢測和分析。
透過X射線熒光（XRF）、電感耦合等離子質譜儀（ICP-MS）、掃描電子顯微鏡與X射線能譜分析（SEM-EDX）對各種原料進行定量分析，獲取原料的主要化學組成和主要元素的大致含量，揭示元素分佈和聚集規律。
膠凝材料的復配和使用。
採用粉煤灰和礦渣作為主要的膠凝原料，其質量分數之和控制在70%以上，剩餘的膠凝原料為水泥熟料（<30%）。粉煤灰和礦渣需要經過粉磨和篩選，選取粒徑小於45mm的。
激發劑的配製。
所用激發劑為
水玻璃和氫氧化鈉的複合激發劑
，透過將水玻璃、氫氧化鈉和水進行攪拌，得到澄清的鹼激發劑；激發劑需要冷卻澄清24小時後使用。
透水磚基底材料。
依次將膠凝材料、級配好的粗、細骨料和激發劑混合攪拌均勻，然後澆築在特製模具中，此即為透水磚的基底材料；透過改變材料的配合比控制產品效能。
透水磚面層材料。
為了提高透水磚的美觀度和耐久性，透過篩選得到一定粒度的尾礦砂細骨料，將此細骨料與膠凝原料和激發劑混合攪拌，澆築到基底材料上部，得到透水磚的面層材料。
透水磚的成型與養護。
透過機械壓縮的方式將澆築好的樣品進行模壓成型，模壓控制在10MPa以內，壓力保持控制在60s以內，透過脫模就得到成型樣品；隨後將樣品進行覆膜密封，轉移到養護箱中進行低溫養護，溫度控制在60攝氏度以內，養護時間為24h；養護結束之後，去除樣品並自然暴露在通風環境中，自然晾乾便可得到透水磚產品。
尾礦砂製備矽酸鈣板的技術工藝
主要以
尾礦、脫硫石膏、粉煤灰、礦渣、石灰等為主要原材料
，透過特定的技術工藝製備成矽酸鈣板。
對尾礦的化學組成、礦物組成和活性進行分析。研究機械活化、化學活化（鹼性激發）和熱活化（水熱法）等活化方式對尾礦膠凝活性的影響，並測定活化後尾礦微粉的粒型、粒度、細度和活性指數。
加入脫硫石膏、粉煤灰、礦渣、石灰和水等材料，調整原材料的組成（包括鈣矽比和水固比等）以及水熱反應制度，製備水化矽酸鈣料漿，對料漿進行壓制成型並養護，製備出矽酸鈣板。
對矽酸鈣製品的表觀密度、力學效能、吸水率、浸泡-乾燥效能和熱工效能等效能進行測試
。研究原材料配比、料漿預處理工藝、壓制成型制度和養護制度對矽酸鈣板效能的影響，確定原材料最優配比和最佳製備工藝。
尾礦砂製備微晶玻璃的技術工藝
微晶玻璃是透過受控熱處理而製備的一類同時含有晶相和玻璃相的固體複合材料。主要工藝流程為
基礎玻璃組分的設計、原料的選擇、配合料的製備、玻璃配合料的融化、基礎玻璃的成型、玻璃體的核化與微晶化、微晶玻璃的退火、微晶玻璃的加工。
微晶玻璃品類繁多，製備方法也是多樣的，目前主要有
壓延法、壓制法、澆築法、燒結法和浮法
。
尾礦含有製備微晶玻璃所需要的CaO、MgO、Al2O3、SiO2 等化學成分，利用尾礦製備微晶玻璃的基本原則是，
根據尾礦的基本組分特點，選擇預製相適應的玻璃相圖系統進行基礎玻璃組分設計，完成組成-結構-效能的調控
。
根據尾礦主要成分特點，設計不同礦系金屬尾礦微晶玻璃和非金屬尾礦微晶玻璃，包括金尾礦微晶玻璃，銅尾礦微晶玻璃，鉬尾礦微晶玻璃，鐵尾礦微晶玻璃、鎢尾礦微晶玻璃等
