变废为宝—磷尾矿在建材与道路工程中的应用
2024-05-17177
磷尾矿是磷矿开采和浮选过程中的典型副产品。每生产1吨磷精矿，将产生0.4吨磷尾矿。我国每年积累磷尾矿近950万吨。然而，磷尾矿的再利用效率仅为 7% 。
磷酸盐尾矿的堆放会将重金属带入土壤或水源中，威胁人类的身体健康。与此同时，磷尾矿中的重金属会通过溪流在甲壳类动物和鱼类体内积累。距离磷尾矿越近，效果越明显。
磷酸盐尾矿中的主要化学成分被认是二氧化硅(SiO 2 )、氧化镁(MgO)、氧化铁(Fe 2 O 3 )、五氧化二磷(P 2 O 5 )、钙氧化物（CaO）等。因此，磷酸盐尾矿通常被回收利用用于水泥和陶瓷等建筑材料中。在烧结砖生产中添加磷酸盐尾矿可以增强其结构性能，磷酸盐尾矿可以替代水泥混凝土中的细骨料。而且，磷酸尾矿的含量会影响水泥混凝土的凝结时间和水化热等性能。磷酸尾矿含量的增加会延长凝结时间并降低水化热。此外，磷酸盐尾矿是一种合适的肥料资源，因为其中的硅、磷和钙对农业有益。
在路面工程中，工业固体废物被加工成微细粉末，然后直接添加到沥青中作为改性剂或作为矿粉的替代品。一般来说，添加粉煤灰、硅灰、矿渣等无机粉末作为添加剂或改性剂，对改善沥青性能会带来良好的效果。钱先生发现磷酸盐渣粉在高温下呈碱性和疏水性，从而改善了原生沥青的抗老化和抗车辙性能，以及沥青混合料的高温稳定性和耐水性能。盛研究了磷渣对流变性能和力学性能的影响。用磷渣粉代替有条件的填料是合理的。王使用磷酸盐渣作为基础沥青的改性剂。通过马歇尔试验、车辙试验、浸水马歇尔试验等实验研究其影响。结果表明，磷酸盐矿渣改性沥青在掺量9%时即可达到最佳的高温稳定性和水稳定性。
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