烧结法赤泥全尾砂胶结充填料_黄迪.pdf

第 34 卷 第 3 期 2012 年 3 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 3 Mar． 2012 烧结法赤泥全尾砂胶结充填料 黄迪 1， 2 倪文 1 祝丽萍 1 1北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室， 北京 100083 2北京中冶冶金设备研究设计总院有限公司， 北京 100029 通信作者，E- mail niwen ces． ustb． edu． cn 摘要为了解决全尾砂、 赤泥大量堆积产生的环境问题， 实验采用烧结法赤泥、 全尾砂等固体废弃物制备矿山充填料． 结果 表明 胶结剂的优化配比为赤泥 49. 2 矿渣 32. 8 熟料 10 石膏 8; 充填料强度随着全尾砂掺量的增加而急剧下 降; 试块在水化初期即出现钙矾石、 C- -S- -H 凝胶， 这些水化产物对早期强度的提高有很大帮助; 差式扫描 － 热重分析表明试块 在水化初期即可固结大量水． 烧结法赤泥全尾砂胶结充填料具有早期强度高、 固结水量大以及大量利用废料等特点， 可满足 目前矿山充填的需要． 关键词赤泥;烧结;尾砂;废弃物利用;水化作用;钙矾石 分类号TD853. 3 Paste backfilling material prepared with red mud from sintering process and unclassified tailings HUANG Di1， 2，NI Wen1，ZHU Li- ping1 1Key Laboratory of High- Efficient Mining and Safety of Metal Mines Ministry of Education of China ，University of Science and Technology Beijing， Beijing 100083，China 2Beijing Metallurgical Equipment Research ＆ Design Co． Ltd． of MCC Group，Beijing 100029，China Corresponding author， E- mail niwen ces． ustb． edu． cn ABSTRACTTo solve the problems of environmental pollution brought by the stockpiling of unclassified tailings and red mud，a mine backfilling material was prepared with red mud from sintering process，unclassified tailings and other solid wastes． The experimental results show that the optimal mass proportions of the cementing agent are red mud 49. 2，slag 32. 8，clinker aggregate 10，and plaster 8;the strength of the backfilling material block reduces sharply with the increase of the unclassified tailings addition;the hydration products of ettringite and C- S- H gel generated in the test block at the early stage of hydration help for the early strength． Differential scanning calorimetry- thermo gravimetric DSC- TGanalysis shows that the test block concretes lots of water at the early stage． The prepared paste backfilling material has the characteristic of high early strength，large water concretion，high quantity wastes utilization，etc． ，and it can meet the requirement of mine backfilling． KEY WORDSred mud;sintering;tailings;waste utilization;hydration;ettringite 收稿日期 2011- -05- -04 基金项目国家自然科学基金资助项目 51074018 全尾砂胶结充填采矿法是一种利用不经分级的 全部尾矿进行胶结充填采矿的方法， 能高效利用矿 山的全部尾矿， 因此逐渐被国内各大矿山所采 用 ［1 ］． 水泥是全尾砂胶结充填料中常用的胶结 剂 ［2 ］， 但在长期实践中发现水泥存在水灰比小、 灰 砂比高及高浓度充填时混合物流动性差、 成本较高 等问题， 难以满足井下充填的要求 ［1 ］． 目前将低成 本胶凝材料作为水泥代替品的研究已成为国内外胶 结充填采矿的研究热点［3- -7 ］． 赤泥胶结充填料是结 合矿山充填量大、 强度要求低的特点， 利用赤泥的活 性， 研究开发出的一种新的低成本充填材料 ［8 ］． 我 国年产赤泥约 3 000 万 t， 且大部分处于堆积状态， 已成为铝行业的主要固体废物［9- -10 ］． 由于烧结法的 特殊生产过程， 赤泥在化学成分、 颗粒级配等方面具 第 3 期黄迪等烧结法赤泥全尾砂胶结充填料 有许多可供矿山充填料利用的特性［9， 11 ］． 将烧结法 赤泥用于矿山充填的研究已有报道． 山东铝业公司 与长沙矿山研究院合作研究出以烧结法赤泥、 粉煤 灰和石灰混合制得充填材料， 并在湖田铝矿进行了 工业化试验 ［12 ］; 但该充填材料并未大量利用全尾 砂， 且充填料早期强度低． 笔者将烧结法赤泥、 全尾 砂等固体废弃物制备成矿山充填料， 以期解决这一 问题． 通过添加激发剂使赤泥获得满足采矿工艺要 求的胶结强度， 同时添加矿渣， 利用赤泥的碱性激发 矿渣活性， 达到提高早期强度的目的． 最终通过配 比优化实验使该充填材料达到早期强度高、 固结水 量大和大量利用固体废弃物的目标． 1实验材料及方法 1. 1实验材料 烧结法赤泥取自山东铝业公司露天赤泥堆场， 化学成分如表 1 所示． 对粉磨后的烧结法赤泥进行 X 射线衍射 XRD 分析， 如图 1 所示． 从图 1 中可 以看出赤泥中的结晶态物质主要为方解石、 钙钛矿、 水合硅铝酸钙、 高岭石和铁堇青石等． 表 1主要原料化学成分 质量分数 Table 1Chemical composition of main raw materials 样品 SiO2Fe2O3 FeOCaOAl2O3MgOK2O Na2OTiO2 烧失量 赤泥15. 5911. 580. 3633. 078. 071. 680. 303. 152. 8623. 17 矿渣32. 700. 4038. 7915. 408. 970. 360. 230. 650. 76 熟料22. 503. 4366. 304. 860. 830. 81 全尾砂69. 528. 134. 147. 443. 721. 971. 382. 51 图 1烧结法赤泥的 X 射线衍射谱 Fig． 1XRD pattern of red mud from sintering process 水淬高炉矿渣取自首钢的水淬高炉矿渣， 颜色 呈灰白色． 化学成分如表 1 所示． 对磨细的水淬高 炉矿渣进行 X 射线衍射分析表明， 该水淬高炉矿渣 物相组成以玻璃态为主， 未见其他明显的结晶相． 实验使用的水泥熟料为普通硅酸盐水泥熟料， 由冀东水泥厂生产， 其化学成分如表 1 所示． 脱硫石膏为北京石景山电厂湿法脱硫排出的工 业废物， X 射线衍射分析结果表明其主要物相是 CaSO4 2H2O， 未见其他结晶相． 全尾砂为鞍钢齐大山尾矿库未经分级的尾矿， 属于磁铁石英岩型铁矿中的氧化矿石经选矿后排出 的固体废弃物， 化学成分如表 1 所示， X 射线衍射分 析如图 2 所示， 物理特性如表 2 所示． 从表 1 可以 看出， 尾砂的主要化学成分是 SiO2和 Fe2O3; 图 2 表 明该尾砂矿物组成主要为石英和赤铁矿; 从表 2 可 以看出， 大约94的尾砂颗粒粒径小于 0. 63 mm， 大 图 2鞍钢齐大山尾矿 X 射线衍射谱 Fig． 2XRD pattern of tailings from Qidashan 表 2全尾砂的物理性质 Table 2Physical properties of unclassified tailings 粒径分布/ 0. 08 mm 0. 315 mm 0. 63 mm 真密度/ g cm －3 堆积密度/ g cm －3 孔隙 率/ 44. 0588. 2094. 612. 7441. 50745 约 44的尾砂颗粒粒径小于 0. 08 mm． 1. 2实验方法 取烧结法赤泥、 矿渣、 水泥熟料和脱硫石膏， 在 100 ℃的烘箱内连续烘干 4 h 以上， 保证物料中水的 质量分数≤1， 烘干后用 1. 5 kW 的实验磨 SM 500 mm 500 mm 磨细， 赤泥和矿渣磨细至比表面 积大于 1000 cm2 g －1后备用， 脱硫石膏和水泥熟料 磨细至比表面积大于 500 cm2g －1 后备用． 混合料 作为胶结剂， 全尾砂作为骨料， 胶结剂与全尾砂的总 质量为 2000 g， 将这些原料按一定比例加水混合搅 742 北京科技大学学报第 34 卷 拌， 注模再振捣密实． 在标准养护箱 温度为20 1 ℃， 相对湿度为 90 以上 中放置 24 h 后脱模， 脱 模后的试块在室温下泡水养护， 最后对试块 1 d、 3 d 和 7 d 这三个期龄进行强度测试及微观结构和组分 分析． 实验 所 涉 及 的 强 度 实 验 方 法 均 按 照 GB/ T 176711999 测定; 混磨物料比表面积采用 GB/ T 80741987水泥比表面积测定方法 勃氏法 测定; X 射线衍射分析使用日本理学 Rigaku D/Max- RC 粉晶 X 射线衍射仪， Cu Kα λ 0. 15418nm ， 管 电压和管电流分别为 50 kV 和 150 mA; 扫描电子显 微分析所用仪器为英国剑桥公司生产的 S250 型扫 描电镜， 工作电压为 20 kV; 差式扫描- -热重分析数 据由德国 NETZSCH STA409- -QMS 高温热分析仪测 得， 实验条件为 20 ～ 900 ℃ 范围内升温速率为 10 ℃ min －1， 空气环境． 2实验结果与讨论 2. 1赤泥掺量对充填料试块强度影响 本实验的主要目的一是尽可能使赤泥全尾砂充 填料具有较高的早期强度， 二是最大限度地利用赤 泥和全尾砂以便充分利用废料． 由于碱矿渣体系具 有早强的特性， 将烧结法赤泥以适当比例与矿渣混 合， 对于提高材料早期强度是可行的． 另外， 熟料水 化产物 Ca OH 2及石膏中的硫酸根离子对于提高 材料的早期强度也有积极作用． 最初配比暂定赤泥 和矿渣的总掺量为 80， 熟料和石膏掺量固定各为 10， 矿浆中胶结剂和全尾砂的质量分数固定为 80， 灰砂质量比 胶结剂∶ 全尾砂 为 3∶ 17 胶结 剂组成为赤泥 矿渣 熟料 脱硫石膏 ， 通过不 断增加赤泥掺量寻求强度和赤泥掺量的平衡点． 实 验配比见表 3， 实验结果如图 3 和图 4 所示． 表 3赤泥全尾砂胶结充填材料配比方案 质量分数 Table 3Proportion schemes of red mud and unclassified tailings cemen- ted filling material 编号赤泥/矿渣/ A4634 B4832 C5030 D5228 编号赤泥/矿渣/ E5426 F5624 G800 空白实验组 未掺加矿渣 充填料试块 1 d 不能 拆模， 3d 的抗压强度仅为0. 4MPa， 说明单独将烧结 法赤泥与激发剂和全尾砂混合， 试块在早期并不能 产生强度， 或强度过低不能满足矿山充填需要． 只 图 3赤泥掺量对充填料试块抗折强度的影响 Fig． 3Effect of the dosage of red mud on the flexural strength of test blocks 图 4赤泥掺量对充填料试块抗压强度的影响 Fig． 4Effect of the dosage of red mud on the compressive strength of test blocks 有添加了矿渣等火山灰质材料才能有效提高充填料 的早期强度． 从图 3 和图 4 可以看出， 随着赤泥掺 量的逐渐增加， 矿渣掺量的逐渐较少， 1d 和3d 的抗 折和抗压强度曲线在赤泥掺量 46 ～ 56 之间均 有最高点出现， 说明赤泥与矿渣掺量存在一个优化 配比． 试块1d 和3d 的抗折和抗压强度峰值均出现 在赤泥掺量 48、 矿渣掺量 32 时所对应的点， 此 时试块 1 d 的抗折强度为 0. 659 MPa， 抗压强度为 1. 789 MPa， 相对于未掺加矿渣的空白实验强度有大 幅度提高． 这可能是由于矿渣中含有大量玻璃体， 而烧结法赤泥中的碱对玻璃体的解聚起到了促进作 用， 从而使玻璃体中活性硅、 铝在碱性溶液中加速解 聚与扩散， 并在适当条件下再结合 ［13 ］， 促进了充填 料试块早期强度的增长． 当赤泥掺量进一步增加 时， 试块强度逐渐下降， 这主要是因为赤泥的活性 低， 胶结性差， 当掺量增加到远大于激发矿渣所需用 量时， 就会导致充填材料整体强度降低． 试块养护 7 d时磨细矿渣的活性大量释放出来， 在强度上表现 出矿渣掺量多的试块强度增长较快． 从图 3 和图 4 可见， 随着赤泥掺量的增加， 矿渣掺量的减少， 试块 的强度是逐渐下降的． 842 第 3 期黄迪等烧结法赤泥全尾砂胶结充填料 在赤泥掺量 46 ～80 这一范围内实验， 最终 优化配比为赤泥掺量48， 矿渣掺量32 即赤泥∶ 矿渣为3∶ 2 ． 此时试块1d 和3d 的抗压强度达到了 最大值， 分别为 1. 789 MPa 和 2. 494 MPa， 7 d 强度达 到 2. 88 MPa， 相对于空白实验 未掺加矿渣 有了大 幅度提到． 该配比方案下的充填体早期强度性能 好， 能提高充填采矿作业效率． 2. 2全尾砂掺量对充填材料强度性能的影响 实验的第二个目的就是最大限度地利用全尾 砂， 故考察全尾砂掺量对充填体强度的影响． 实验 中胶结剂主要配比根据前面的实验结论而定， 即赤 泥与矿渣的优化配比为 3∶ 2; 笔者通过进一步对激 发剂进行优化配比实验， 得出熟料与石膏的优化掺 量分别为 10 和 8， 由此得出实验最终配比为烧 结法赤泥 49. 2 矿渣 32. 8 熟料 10 石膏 8， 充填材料由胶结剂与骨料全尾砂共同组成． 实 验中每个样品总量取固定值， 均为 2000 g， 料浆中胶 结剂和全尾砂的质量分数为80． 实验配料方案见 表 4， 实验结果见图 5． 表 4不同全尾砂掺量的配料方案 Table 4Dosage schemes of different unclassified tailings 编号胶结剂/g全尾砂/g灰砂比 A35016500. 212 B30017000. 176 C25017500. 143 D20018000. 111 图 5全尾砂掺量对充填料试块抗压强度的影响 Fig． 5Effect of the dosage of unclassified tailings on the com- pressive strength of test blocks 从图 5 可以看出， 随着全尾砂掺量的增加， 充填 料试块 1 d、 3 d 和 7 d 的抗压强度是急剧下降的， 全 尾砂掺量为 1800 g 时试块 1 d 抗压强度比全尾砂掺 量 1650 g 时试块的 1 d 抗压强度降低 69， 由此可 见全尾砂增加与充填材料强度的提高是负相关关 系． 且随着养护期龄的增加， 不同全尾砂掺量试块 之间的强度差距也在逐渐增大． 全尾砂的加入只是 起到骨架作用和减少胶结剂在硬化过程中干缩湿涨 所引起的体积变化． 综合考虑强度性能和最大限度 利用全尾砂这两点， 实验最终选取全尾砂的优化掺 量为 1700 g， 相应的胶结剂掺量为 300 g， 灰砂比为 0. 176， 此时充填料试块 1 d、 3 d 和 7 d 的抗压强度分 别为 0. 964、 1. 661 和 2. 673 MPa． 金川镍矿膏体充 填系统中充填材料 全尾砂 水泥 在 80 的料浆 浓度下 3 d 和 7 d 抗压强度分别为 1. 108 MPa 和 1. 640 MPa［13 ］， 说明在 80 的料浆浓度下， 0. 176 的 灰砂比完全满足金属矿山的膏体充填要求． 3赤泥充填材料胶结机理 3. 1试样制备 取烧结法赤泥、 矿渣、 熟料和脱硫石膏， 均按 1. 2 所述方法烘干磨细， 按赤泥 49. 2 矿渣 32. 8 熟料 10 石膏 8， 灰沙比为 0. 176 制 成胶结剂净浆试块; 试块期龄分为 1、 3、 7 d， 成型的 试块在规定期龄内将样品表面的碳化层除去， 立即 浸入无水乙醇中， 以中止其水化， 烘干后进行测试 分析． 图 6水化产物的 X 射线衍射谱 Fig．6XRD patterns of harden samples 3. 2水化产物的 X 射线衍射分析 图 6 是试块 1 d、 3 d 和 7 d 水化产物的 X 射线 衍射谱． 从图 6 可以看出， 试块水化 1 d 即可生成大 量的钙矾石及 C- -S- -H 凝胶， 此外还有硅灰石膏、 沸 石等复盐类水化产物， 同时试块中还有 CaCO3的存 在． 钙矾石对试块早期强度的增长有积极作用， 主 要是原料中铝酸钙水化后与脱硫石膏发生反应而生 成的． 硅灰石膏是伴随着钙矾石的生成而产生的， 是具有一定强度的水化产物． 硅灰石膏的产生一方 面消耗了原料中的 CO2 － 3 ， 加速了 CaCO3的分解， 另 一方面快速消耗 OH － 和 SO2 － 4 ， 加速了熟料及石膏 水化反应的进行． 钙矾石与硅灰石膏均是高结晶水 942 北京科技大学学报第 34 卷 矿物， 可迅速固结大量的水， 有利于充填料早期强度 的增长． 试块 水 化 3 d 后， 2θ 为 9. 025、 15. 848 和 33. 160等处的峰值明显增强， 说明钙矾石及其他复 盐矿物、 C- -S- -H 凝胶的数量大幅度提高; 2θ 为 30. 689处出现了新的峰值， 试块此时生成了碳硅钙 石; 2θ 为 20. 487、 31. 520和 35. 551处的峰值减 弱， 说明 CaCO3仍然存在， 但数量有所减少． 试块水 化 7 d 后， 试块峰值强度均有所提高， 钙矾石、 C- -S- - H 凝胶、 水化铝酸盐和碳硅钙石的数量进一步增加， 试块中尚有 CaCO3的存在． 3. 3水化产物 SEM 分析 图 7 为净浆试块不同期龄水化产物扫描电镜图 片． 从图7 a 可以看出， 1d 期龄水化产物的显微结 构由大的团状胶凝物及小的颗粒物组成， 期间还穿 插着纤细的针状物． 团状胶凝物主要为 C- -S- -H 凝 胶; 颗粒物为尚未水化的矿渣或赤泥颗粒; 针状物经 能谱分析为新生成的钙矾石及其他复盐矿物， 说明 C3A 在 SO4 －存在的条件下开始形成稳定的化合物， 钙矾石及其他复盐矿物的生成为早期强度的提高做 出了贡献． 图 7 b 与图 7 c 均为试块水化 3 d 的扫描电 镜照片， 图 7 b 为试块表面水化产物的电镜照 片， 图 7 c 为试块孔洞内水化产物的电镜照片． 从图 7 b 中可以看出 试块 3 d 时生成了大量的 团状凝胶类物质， 且结构密实， 表面颗粒物较少， 说明原料中矿渣、 石膏与赤泥的成分进一步参与 水化反应， 使得 C- -S- -H 凝胶大量生成; 凝胶表面 有大量丝状物生成， 这正是硅灰石膏的形态特 征［14- -15］， 针状物依然存在， 说明水化过程中硅灰石 膏与钙矾石是伴随生长的． 从图 7 c 中可以看 出， 试块孔洞中有大量变粗且相互穿插的针状物 出现， 说明水化反应过程中不仅继续生成钙矾石 及其他复盐矿物， 而且水化前期生成的钙矾石相 互搭接， 提高了试块强度． 从图7 d 中可以看出 水化7d 时， 试块中出现 大量的 C- -S- -H 凝胶， 且表面密实; 钙矾石已变为短 针状， 它们相互搭接穿插在凝胶类物质之间． 这说 明水化已进入稳定阶段， 形成了一些稳定的水化产 物， 试块也达到较高强度． 图 7水化产物扫描电镜照片 . a水化 1 d; b水化 3 d; c水化 3 d; d水化 7 d Fig．7SEM images of harden samples hydrated for different time a1 d; b3 d; c3 d; d7 d 3. 4水化产物差式扫描- -热重分析 图 8 为净浆试块水化 1 d 和 7 d 的差式扫描- - 热重分析 DSC- -TG 图． 从水化 1 d 的试块差热曲 线可以看出， 曲线有三个较为明显的吸热峰， 分别 为 109. 5、 716 和 835 ℃， 另外在 60、 100 和 816. 8 ℃处也有较小的几处吸热峰存在． 这些峰分别表 052 第 3 期黄迪等烧结法赤泥全尾砂胶结充填料 示 60 ℃的吸热峰是体系脱去吸附水及部分结晶 水; 100 ℃处吸热峰为钙矾石脱水; 109. 5 ℃处较强 的吸热峰为硅灰石膏脱水， 硅灰石膏含大量结晶 水， 进一步加热则逐渐排除残余结晶水和二氧化 碳， 矿物结构在逐渐加热过程中破坏， 在 700 ～ 800 ℃之间的放热谷为硅灰石膏脱水后的结晶作用， 此时已形成硬石膏和硅灰石［15］; 716 ℃ 的吸热峰 为碳硅钙石排除 OH － 组分和部分 CO2， 在816℃处 小的吸热峰表明碳硅钙石已排除全部 CO2; 835 ℃ 处的吸热峰是由 CaCO3分解产生的． 在整个过程 中 C- -S- -H 凝胶中的水是逐渐脱除的． 总失重为 19. 39 ． 图 8水化产物的差式扫描- -热重分析曲线 . a1 d; b7 d Fig．8DSC- TG curves of harden samples a1 d; b7 d 试样水化 7 d， 差热曲线与水化 1 d 基本相同， 峰值的位置大体相同， 只是吸热峰的面积有所变 化． 60 ～ 109 ℃ 之 间 的 吸 热 峰 面 积 有 所 加 大， 716 ～835 ℃之间的吸热峰面积有明显加大， 说明 C- -S- -H 凝胶、 硅灰石膏等水化产物的继续生成， CaCO3的分解反应继续进行． 总失重为 20. 09 ． 由试块水化1 d、 7 d 的总失重可知， 两个总失重量 非常接近， 说明能大量固结水的水化反应在 1 d 已 经基本完成． 3. 5讨论 在赤泥堆场经长期堆放的烧结法赤泥中原有的 类似于 C2S 等可以自身水化的矿物都已水化并与其 他组分发生反应而转化为水合铝硅酸钙和方解石等 不具水化潜能的矿物， 因此已不具水硬性． 另外， 其 具有较高的碱含量， 难以用来生产普通建筑材料． 然而赤泥中的碱对矿渣微粉在水存在的条件下具有 良好的激发作用， 因此将二者复合再引入少量水泥 熟料和脱硫石膏可为大量高结晶水复盐的形成提供 良好条件， 同时进一步激发矿渣和赤泥等参与水化 硬化反应． 虽然含有大量高结晶水复盐的胶凝硬化 体在地表大气环流中易于风化， 不适合用来生产普 通的建筑材料， 但作为地下胶结充填采矿的胶凝材 料却能发挥其独特的优势． 首先， 大量高结晶水复 盐在可控的条件下形成， 可以使充填料中的自由水 在完成充填后迅速转化为结晶水， 使充填料快速取 得足够强度， 有利于提高胶结充填采矿的效率． 其 次， 由于体系本身具有固结大量自由水的能力， 为配 制充填料时采用较高的水量创造了有利条件． 较高 的加水量是增强充填料的流动性、 提高充填速度和 降低泵送能耗的必要条件． 此外， 硅灰石膏、 钙矾石等复盐矿物的形成， 不 但使 SO2 4 和 Ca2 等活性离子得以固结， 还对硅酸 根、 铝酸根起到了积极的作用． 沸石的形成则对原 料中硅氧四面体和铝氧四面体的解聚和再聚合以及 固定 Na 等活泼离子起到了重要作用． 4结论 1在赤泥全尾砂胶结充填料中， 赤泥与矿渣 的优化配比为 3∶ 2; 赤泥在胶结剂中的掺量接近 50， 矿渣的加入极大地提高了充填材料的早期强 度; 最终胶结剂的优化质量配比为烧结法赤泥 49. 2 矿渣 32. 8 熟料 10 石膏 8． 2赤泥全尾砂胶结充填料中， 随着全尾砂掺 量的增加充填料试块的强度急剧下降; 综合考虑强 度性能和最大限度利用全尾砂这两方面， 优化的灰 砂比为 0. 176． 3X 射线衍射分析和扫描电镜观察表明， 净 浆试块在水化反应初期即出现 C- -S- -H 凝胶、 钙矾 石、 硅灰石膏及其他复盐矿物; 且随着水化反应的进 行， 钙矾石和 C- -S- -H 凝胶的量大幅度提高， 硅酸盐 及铝酸盐的水化产物相继出现; 水化 7 d 时， 试块水 化反应已进入稳定阶段， 但 CaCO3仍然存在． 4差式扫描- -热重分析进一步表明该体系在 反应初期即生成 C- -S- -H 凝胶、 钙钒石和硅灰石膏 152 北京科技大学学报第 34 卷 等物质; 试块水化 1 d、 7 d 的总失重量接近， 说明能 大量固结水的水化反应在 1 d 已经基本完成． 参考文献 ［ 1］Zhou A M，Yao Z L． Research on property of red mud paste back- filling material． Min Res Dev， 2004 Suppl 1 153 周爱民， 姚中亮． 赤泥胶结充填料特性研究． 矿业研究与发 展， 2004 增刊 1 153 ［ 2］Zhao C Q，Hu N L． Development and application of cementing filling material． Gold， 2008， 29 1 25 赵传卿， 胡乃联． 充填胶凝材料的发展与应用． 黄金， 2008， 29 1 25 ［ 3］Vangelatos I，Angelopoulos G N，Boufounos D． Utilization of fer- roalumina as raw material in the production of ordinary Portland ce- ment． J Hazard Mater， 2009， 168 473 ［ 4］Paramguru R K，Rath P C，Misra V N． Trends in red mud utiliza- tiona review． Miner Process Extr Metall Rev， 2005， 26 1 ［ 5］Fall M，Pokharel M． Coupled effects of sulphate and temperature on the strength development of cemented tailings backfillsPort- land cement- paste backfill． Cem Concr Compos，2010，32 10 819 ［ 6］Liu Y，Lin C X，Wu Y G． Characterization of red mud derived from a combined Bayer process and bauxite calcinations ． J Hazard Mater， 2007， 146 255 ［ 7］Snigdha S，Batra V S． Catalytic applications of red mud，an alu- minum industry wastea review． Appl Catal B， 2008， 81 64 ［ 8］Brunori C，Cremisini C，Massanisso P． Reuse of a treated red mud bauxite wastestudies on environmental compatibility． J Haz- ard Mater B， 2005， 117 55 ［ 9］Liu C J，Li W C，Zhou X Y． Study on properties of red mud from sintering process． Chin J Environ Eng， 2009， 3 4 739 刘昌俊， 李文成， 周晓燕． 烧结法赤泥基本特性的研究． 环境 工程学报， 2009， 3 4 739 ［ 10］Snars K，Gilkes R J． uation of bauxite residues red muds of different origins for environmental applications． Appl Clay Sci， 2009， 46 13 ［ 11］Wang P S． Characteristics and rapid hardening mechanism of red mud from alumina production with sintering process． Nonferrous Met， 2005， 57 8 115 王平升． 烧结法赤泥的矿物学特征与快速固化机理． 有色 金属， 2005， 57 8 115 ［ 12］Zhu L P，Ni W，Huang D，et al． Experimental research on the preparation of unclassified tailings paste backfilling material with red mud，slag and minor clinker aggregate． Met Mine，2009 11 175 祝丽萍， 倪文， 黄迪， 等． 赤泥- -矿渣少熟料体系制备全尾砂 胶结充填料试验研究． 金属矿山， 2009 11 175 ［ 13］Li Y W． Experimental research and application of paste pumping filling technology used in Jinchuans No． 2 mining area． Nonfer- rous Met Min， 2007， 56 5 9 李云武． 膏体泵送充填技术在金川二矿区的试验研究及应 用． 有色金属 矿山部分， 2007， 56 5 9 ［ 14］Guiyang Institute of Geochemistry，Chinese Academy of Science． Mineral X- ray Powder Crystal Identification Manual．Beijing Science Press， 1978 中国科学院贵阳地球化学研究所． 矿物 X 射线粉晶鉴定手 册． 北京科学出版社， 1978 ［ 15］Huang B L． Mineral Differential Thermal Analysis Identification Manual． BeijingScience Press， 1987 黄伯龄． 矿物差热分析鉴定手册． 北京科学出版社， 1987 252