铁尾矿遥感光谱特征分析与增强处理的研究

遥感监测尾矿是矿山调查和监管的科学方法,也是地理国情监测的基础内容.研究了铁尾矿遥感影像解译标志和光谱特征,利用尾矿光谱特征与纹理结构的特点,构建了铁尾矿遥感增强处理的数学模型.以唐山地区的铁尾矿及固体废弃物作为研究区,分析了模型的影响因子和有效性.为尾矿资源的自动监测和目标提取提供了新的处理手段.     

冻融循环作用下煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖的损伤性能

大宗工业固废建材化利用是工业可持续发展的一项长远战略方针,利用煤矸石、铁尾矿生产烧结砖可为内蒙古地区大宗工业固废综合利用提供新思路。针对内蒙古地区自然环境特征,对煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件进行冻融循环试验,分析冻融前后煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖外观、质量、抗压强度、吸水率和体积密度变化情况;基于Wiener过程对试样损伤规律进行分析,以相对质量损伤为指标建立可靠度模型,并对指标选取合理性进行验证,计算漂移系数和扩散系数求解冻融循环作用后煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖可靠度函数曲线;利用冻融寿命预测模型对室内外冻融循环次数进行转化,并对冻融循环作用后煤矸石-铁尾矿烧结多孔在不同阈值条件进行寿命预测。结果表明：煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件抗压强度为10.6MPa,吸水率为13.3%,体积密度为1779.7kg/m₃^;煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖性能随冻融循环次数增加劣化程度加深,其质量、抗压强度、吸水率和体积密度损伤度分别为7.1%、38%、18%和3.6%,同时冻融循环后砖体表面出现隆起、微裂缝和轻微剥落现象;对可靠度函数曲线分析可知煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖损伤符合材料破坏特点,在阈值为0.2,0.3,0.4条件下,煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖耐久性寿命分别为11.1年,35.4年,85.6年。     

铁尾矿在建材产品中的应用途径

在阐述我国铁尾矿资源现状的基础上,综述了近年来铁尾矿在我国建材行业中的应用研究进展,并对目前国内铁尾矿在建筑材料中的应用的方法和途径进行了分析,指出了铁尾矿综合利用对于提高经济效益和改善生态环境的重要性。     

铁尾矿合成镁橄榄石质耐火材料的反应机理

针对铁尾矿的环境污染和资源再利用问题,提出了利用铁尾矿添加轻烧镁粉合成镁橄榄石质耐火材料的原料,使用综合热分析方法确定发生反应的温度区间,尤其确定了特征温度点,并以之为烧成终点温度烧制试样,利用XRD、SEM、EDAX等先进手段进行检测分析,最后综合分析了铁尾矿和轻烧镁粉生成镁橄榄石的反应机理,确定了镁橄榄石的主要生成区间在1400-1700 K。     

有色金属尾矿处理措施研究

矿产资源是人类赖以生存的重要能源,是各个工业领域的重要资源,我国有着丰富的有色金属资源,也是有色金属资源生产大国,在有色金属生产过程中,产生了大量的尾矿,对环境造成了不利的影响。有色金属尾矿细度大、数量大、种类繁多、成分含量高,具有非常高的可利用性,加强有色金属尾矿的处理与利用有着一定的理论与现实意义。该文主要针对有色金属尾矿问题的处理进行分析。     

铁尾矿合成镁橄榄石质耐火材料的反应机理

针对铁尾矿的环境污染和资源再利用问题,提出了利用铁尾矿添加轻烧镁粉合成镁橄榄石质耐火材料的原料,使用综合热分析方法确定发生反应的温度区间,尤其确定了特征温度点,并以之为烧成终点温度烧制试样,利用XRD、SEM、EDAX等先进手段进行检测分析,最后综合分析了铁尾矿和轻烧镁粉生成镁橄榄石的反应机理,确定了镁橄榄石的主要生成区间在1 400-1 700 K.     

不同粒级与结构铁尾矿渗透破坏模式判别方法

渗透破坏是引起尾矿坝事故的重要原因。渗透破坏模式不同，影响也不尽相同。有必要对其判别方法进行研究，进而有效预判可能发生的尾矿坝渗透破坏形式，从而更为有效的保护尾矿坝下游人员的生命与财产安全。通过开展铁尾矿的渗透破坏试验，电镜扫描观测，显微镜观测，对细颗粒含量与结构影响下的铁尾矿渗透破坏模式进行了分析。研究表明：1）应用现行的一些渗透破坏模式判别方法对铁尾矿渗透破坏模式进行判别时，其准确性降低。2）以达西定律为基础，提出采用渗透系数对平均孔隙直径进行计算的方法，这种方法可以有效计算均匀尾矿的平均孔隙直径，沉积尾矿粗、细粒层的平均孔隙直径。为后续尾矿渗透破坏模式的判别提供有力依据。3）提出了适用于铁尾矿的渗透破坏模式判别方法。对不同粒级与结构铁尾矿的渗透破坏模式判别准确性较高。开展砂槽试验，在较大尺度范围上对提出的铁尾矿渗透破坏模式判别方法进行了验证，结果较为准确。研究成果对维持尾矿坝安全运行具有一定指导意义。     

用铁尾矿和菱镁石尾矿制备镁橄榄石轻质隔热耐火材料工艺方法

为减轻铁尾矿给环境带来的恶劣影响，并结合辽宁地区丰富的镁矿资源，本文介绍了利用铁尾矿、菱镁石尾矿合成镁橄榄石轻质隔热耐火材料的实验过程，并使用三种配比进行实验，通过不同配比问性能的比较，找出最佳的比例。最终可以表明，本实验提供的方法可以制备出性能合格的镁橄榄石隔热耐火材料。     

铁尾矿粉对水泥砂浆性能的影响及机理分析

选取比表面积为340m~2/kg铁尾矿原粉和比表面积为680m~2/kg的磨细粉,研究铁尾矿粉细度和掺量对水泥砂浆流动性和强度的影响规律,并分析作用机理.试验结果表明,在所研究的掺量范围内(不大于50%),两种细度的铁尾矿粉都可以提高水泥砂浆的流动性;随着铁尾矿粉掺量增加,砂浆强度增大,当原矿粉掺量超过10%,磨细粉掺量超过20%时强度开始降低,低于基准样.水泥水化放热量结果表明,与基准样相比,当原矿粉掺量小于8%,或磨细粉掺量小于20%时,诱导期延长,水化放热量减少;当原矿粉掺量为8%,磨细粉掺量为20%时,诱导期缩短,水化发热量增大,可以加速水化.氮吸附测得的砂浆孔结构结果表明,掺入铁尾矿粉可以减少多害孔数量,改善砂浆的孔结构.铁尾矿粉掺入的稀释效应也可以促进早期水化.总之,一定量铁尾矿粉对砂浆性能的影响是物理稀释效应、加速水化效应和填充密实效应的综合作用,增大铁尾矿粉细度更有利于三大效应的发挥.     

路用水泥改良铁尾矿的无侧限抗压强度表征参数

为了探讨铁尾矿大规模利用的新途径,以张家口地区铁尾矿为试验对象,通过无侧限抗压强度试验探究水泥改良铁尾矿强度特性。结果表明:水泥改良铁尾矿强度符合相关规范对二级及二级以下公路路面基层、底基层材料的强度要求;水泥改良铁尾矿强度特性与水泥土强度特性相同,其中水泥改良铁尾矿强度与水泥掺量或压实度关系可用幂函数表示,与养护龄期对数的关系可用线时性函数表示;基于试验结果提出一个反映水泥掺量和养护龄期对水泥改良铁尾矿强度影响规律的表征参数且水泥改良铁尾矿强度与表征参数近似呈幂函数关系。该表征参数可用于水泥改良铁尾矿强度预测,具有一定工程应用价值。     

路用水泥改良铁尾矿强度特性研究

为了探讨铁尾矿大规模利用的新途径,以张家口地区铁尾矿为试验对象,通过无侧限抗压强度试验探究水泥改良铁尾矿强度特性。结果表明：水泥改良铁尾矿强度符合相关规范对二级及二级以下公路路面基层、底基层材料的强度要求;水泥改良铁尾矿强度特性与水泥土强度特性相同,其中水泥改良铁尾矿强度与水泥掺量或压实度关系可用幂函数表示,与养护龄期对数的关系可用线时性函数表示;基于试验结果提出一个反应水泥掺量和养护龄期对水泥改良铁尾矿强度影响规律的表征参数且水泥改良铁尾矿强度与表征参数近似呈幂函数关系。该表征参数可用于水泥改良铁尾矿强度预测,具有一定工程应用价值。     

安徽金日盛矿业有限责任公司 周油坊铁矿尾矿资源综合利用项目取得成功

<正>周油坊铁矿属于极低品位难采难选的大型地下铁矿山,为实现无尾砂排放,建设绿色矿山,提高资源回收率,安徽金日盛矿业有限责任公司在以总经理牛忠育为技术带头人的专家团队的带领下,通过两年多的技术攻关,从尾矿中回收细粒级铁的选矿技术、利用尾砂替代部分粉煤灰生产尾砂基充填胶结剂技术、从尾矿中回收云母技术等3个     

不同絮凝剂对铁尾矿的絮凝效果试验研究

絮凝可以使尾矿浆浓缩,减少排入尾矿库的水量,利于尾矿库稳定.为探究不同絮凝剂对铁尾矿的絮凝效果,以阜新阿哈来铁尾矿和同乃铁尾矿为对象开展试验研究.测定两种铁尾矿的基本性质,分别检测阴离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠和消石灰对两种铁尾矿的絮凝效果.结果表明:同乃铁尾矿颗粒较阿哈来铁尾矿细得多,两者均为粉土质砂,级配均不良,比重均比一般砂粒土大.两种铁尾矿浆均接近中性,浓度均为10%左右.阴离子型聚丙烯酰胺较其它絮凝剂产生澄清层快,是阿哈来铁尾矿和同乃铁尾矿在给定尾矿浆浓度条件下的最佳絮凝剂,最佳用量分别为14g/t和22g/t.两种铁尾矿在阴离子型聚丙烯酰胺最佳用量条件下,pH=7时的絮凝效果最佳,弱碱性条件稍次之,酸性条件最差;铁尾矿的沉降速度随温度升高稍有加快,在15~20℃左右达最大值,温度变化对两种铁尾矿的絮凝效果影响均不大.     

齐大山铁尾矿粉磨特性

利用扫描电镜(SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和激光粒度仪(LPS)研究齐大山磨细铁尾矿的颗粒形貌和粒度分布特征,并以比表面积为评价指标,比较了铁尾矿与水淬高炉渣的易磨性.结果表明:铁尾矿的易磨性远远优于水淬高炉渣;铁尾矿经实验用球磨机粉磨140min后,能够填充水泥粉体堆积结构间隙的粒径小于5μm的颗粒质量分数为62.60%,并且还含有大量亚微米级和纳米级颗粒.     

基于地基处理铁尾矿再生混凝土的工作性能与力学性能预测模型

为了充分二次开发铁尾矿和建筑废料在地基处理工程的价值,以铁尾矿再生混凝土的工作性能和力学性能为研究切入点,进行单因素试验。在此试验结果的基础上,进行二次正交组合试验设计,开展多因素交互作用下铁尾矿再生混凝土的坍落度试验和抗压强度试验。建立基于地基处理抗压强度和坍落度的预测模型,并采用SPSS软件对各因素显著性模型进行逐步回归分析,明确铁尾矿再生混凝土抗压强度和坍落度各因素影响的权重关系。研究结果表明:水灰比和附加水量对铁尾矿再生混凝土抗压强度起抑制性作用,铁尾矿掺量对抗压强度的影响呈现先降低后升高的趋势;同时铁尾矿再生混凝土的坍落度受铁尾矿掺量,水灰比和附加水量的影响较为明显;并且当铁尾矿掺量达到100%,附加用水量超过60%时,其坍落度不在控制范围之内。铁尾矿再生混凝土抗压强度影响因素的权重依次为水灰比x_2(2.613)、附加水量x_3(1.422)、x_2~2(1.171)、x_1~2(0.846)、铁尾矿掺量x_1(0.623)、铁尾矿与附加水量的交互作用x_1x_3(0.432);坍落度影响权重依次为:附加水量x_3(11.360)、水灰比x_2(6.482)、铁尾矿掺量x_1(5.106)、x_3~2(3.867)。     

不同养护制度下掺铁尾矿粉超高性能混凝土力学性能

采用铁尾矿粉取代石英粉配制超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC),研究不同养护制度下掺铁尾矿粉UHPC力学性能.结果表明:随铁尾矿粉取代率增加, UHPC流动度略有下降,力学性能基本不变;与标准养护相比,恒温水养和蒸压养护下掺铁尾矿粉UHPC抗压、抗折强度及折压比显著提升.结合微观试验结果发现,铁尾矿粉取代石英粉对水泥石显微硬度及孔结构无不利影响.恒温水养和蒸压养护下掺铁尾矿粉UHPC的水泥水化更充分,水化产物Ca/Si比值下降,水泥石显微硬度增大、孔结构改善;蒸压养护还可能显著激发硅灰、石英粉和铁尾矿粉的火山灰活性,参与二次水化,生成结构更致密的C-S-H(结构类Tobermorite晶体).采用铁尾矿粉取代石英粉制备力学性能达标的UHPC是可行的,此举将同时产生良好的环保和经济效益.     

加筋铁尾矿用于道路基层的试验研究

为环保利废,试验研究利用加筋铁尾矿用于道路基层施工。选择合适的水泥剂量制成的水泥稳定铁尾矿作为半刚性基层材料,向水泥稳定铁尾矿中加入聚丙烯纤维,制成水泥稳定加筋铁尾矿,在提高其强度、改善其性能的同时,降低水泥的用量。试验结果表明:混合料水泥剂量3%,聚丙烯纤维0.3%可满足高速公路和一级路的底基层、二级及二级以下道路的基层和底基层的要求。     

加筋铁尾矿用于道路基层的试验研究

为环保利废,试验研究利用加筋铁尾矿用于道路基层施工.选择合适的水泥剂量制成的水泥稳定铁尾矿作为半刚性基层材料,向水泥稳定铁尾矿中加入聚丙烯纤维,制成水泥稳定加筋铁尾矿,在提高其强度、改善其性能的同时,降低水泥的用量.试验结果表明:混合料水泥剂量3%,聚丙烯纤维0.3%可满足高速公路和一级路的底基层、二级及二级以下道路的基层和底基层的要求.     

从选金尾矿中回收铁的选矿工艺研究

对某含铁选金尾矿中的化学成分及铁矿物物相进行了分析,通过大量的探索性试验制定了铁回收试验的强磁—浮选联合流程,在试验确定的最优工艺技术条件下,得到铁品位为60.83%、产率为29.7%的铁精矿,尾矿含铁15.84%,仍可以作为水泥辅料销售。得出在尾矿中回收铁矿物具有经济效益显著的结论。     

铁尾矿高-多光谱遥感特征分析与信息识别

研究选取河北省不同粒径、不同干湿状态及不同矿区的铁尾矿样本进行高光谱测量,对比分析了不同状态下的铁尾矿高光谱特征,通过拟合分析确定了铁尾矿高光谱识别的有效窗口.结果表明:不同粒径和不同矿区的铁尾矿样本,光谱值在500～600 nm范围内差异较小,不同干湿状态尾矿样本在500～600 nm反射率数值差别明显;若将尾矿分干湿两类分别提取时,光谱区间500～600 nm是一个铁尾矿光谱特征受粒径、湿度和矿床类型等因素影响较小区间,适合铁尾矿多光谱遥感信息提取的主要识别窗口.通过多光谱遥感影像在DT-tailings(DT:Decision Tree)和DT-tailings-B2两个决策树判别规则信息提取对比试验中,DT-tailingsB2规则下提取结果在湿尾矿、干尾矿、露天矿和山体的提取精度上均有提高,分别提高了5.00%、22.04%、4.49%和19.59%.验证了铁尾矿高-多光谱遥感信息提取有效性.