粉煤灰研磨-磁選制備蒸壓加氣混凝土砌塊研究

胡榮建，喬波，楊朝剛，張美霞，劉鵬，張慧月，范卉娟

（寶武環科山西資源循環利用有限公司，山西 太原 030003）

我國是煤炭大國，僅2020年煤炭消耗量超過40 億t[1]，產生的粉煤灰超過8 億t[2]。大量的粉煤灰外排堆積不僅會占用耕地，還會造成土壤、水體的污染[3-4]。部分發達國家的粉煤灰利用率已達到70%～80%，而我國的利用率僅為30%～40%[5-6]。當前，我國主要通過制備粉煤灰基建筑材料來實現粉煤灰的利用[7-8]。粉煤灰蒸壓加氣混凝土制品具有輕質高強、保溫性能優異、低碳環保等諸多優點，廣受市場青睞[9-10]。

但粉煤灰中含有很多有價元素沒有得到充分利用[11-12]，因此，本文研究了粉煤灰磁選Fe2O3、Fe3O4等含鐵化合物的工藝方法以及粉煤灰尾渣制備蒸壓加氣混凝土砌塊的性能。

1 試驗

1.1 試驗原料

粉煤灰來自太原鋼鐵（集團）有限公司的自備電廠，是由2 臺煤粉爐發電機組燃燒產生的粉煤灰，具有較高活性，其中二氧化硅含量為46.30%、氧化鋁含量為33.37%、TFe 含量為5.35%。粉煤灰中主要參與水化反應的SiO2含量較高，TFe 品位較低，需要進一步磁選富集。試驗所用粉煤灰、生石灰、脫硫石膏、水泥的主要化學成分如表1 所示。

1.2 試驗設備

FZ-150 破碎制樣機、XCGS-50 小型濕式磁選機、手持式電動攪拌器；JJ-5 型水泥膠砂攪拌機；100 mm×100 mm×100 mm 三聯模具；YH-40B 型標準恒溫恒濕養護箱；YAW-200B型微機控制加氣混凝土壓力試驗機；D8 DISCOVER A25 X射線衍射儀等。

1.3 試驗方案

建立在傳統的制備粉煤灰基加氣混凝土材料的基礎上，通過破碎制樣機研磨增加粉煤灰活性，再進行制漿工序。使用濕式磁選法選出TFe 品位較高的含鐵塵泥，通過XRD 測試其晶體組成。……