灰巖砂石礦山尾礦的綜合利用

灰巖是一種沉積巖，主要成分是碳酸鈣和碳酸鎂等，砂石加工產生的尾礦以石屑、石粉為主。石屑一般可替代細骨料與碎石混合作建筑物基礎填料，也可經磨細與石粉同時資源化處理;灰巖石粉可根據其物理、化學性能加以利用，如作為混凝土、水泥及PC構件摻合料，也可作電廠脫硫和冶金高鈣溶劑。除建筑行業，灰巖砂石礦山尾礦在化工、冶金甚至農業、醫藥行業均有一定應用。

石屑綜合利用

砂石骨料加工及生產過程中產生的石屑，經過進一步整形篩分后，大部分可作為混凝土細骨料利用，但仍有少量的石屑因其石粉含量和針片狀粒形顆粒較多，而不能作為混凝土細骨料利用，由此成為尾礦。

在部分建筑工程中，常利用這部分石屑替代天然砂和碎石混合后作為工程基礎。在目前大量江河天然砂禁采的情況下，可謂是一種高效經濟的地基處理方法。不僅強度高、壓縮性低、消散上部附加應力能力強，而且造價低、施工簡單、節約資源，已取得了顯著的經濟效益和社會效益。

除此之外，還可考慮石屑與石粉同時資源化處理，如磨細后作為混凝土摻合料、混凝土預制件等，最大程度地使石屑得以利用。

石粉綜合利用

石粉是指建砂石骨料加工過程中產生的粒徑小于0.075mm（水工混凝土中定義粒徑小于0.16mm）的粉狀顆粒物。綜合利用石粉因其母巖的巖性及性能不同而不同。

（1）混凝土摻合料

石灰石粉在混凝土行業的應用研究已有較長時間，作為尾礦的主要成分，如何利用石灰石粉作為混凝土摻合料，已成為當今國內混凝土行業熱點和發展趨勢。

石灰石粉屬于惰性摻合料，作為混凝土摻合料，石灰石粉有著顯著的優勢和可行性：一是石灰石粉的摻加可加速水泥水化；二是石灰石粉的顆粒具有形態效應和填充效應，不僅能增大拌合物的流動性，改善膠凝材料體系的顆粒級配情況，而且能改善混凝土的孔隙結構；三是石灰石粉具有活性效應。

近年來，我國相繼出臺了國家和地方標準，如《石灰石粉在混凝土中應用技術規范》（JGJT318—2014）、《重慶市石灰石粉在水泥混凝土中應用技術規程》（DBJ50/T-179-2014）等，對石灰石粉資源化利用給予了肯定與規范。

作為混凝土摻合料，從長遠看石灰石粉具有廣闊的市場和良好的社會效益、經濟效益。

（2）裝配式構件摻合料

新型裝配式構件體系具有建造速度快、質量易于控制、節省材料、構件外觀質量好、耐久性好以及減少現場濕作業、有利環保等優點。在裝配式構件領域，尾礦中的大量石灰石粉同樣可作為混凝土和水泥摻合料，《預制混凝土構件質量控制標準》（DB11/T1312—2015）要求：預制混凝土選用石灰石粉等礦物摻合料時，其性能應分別符合相關標準要求。有研究表明，在免振自密實預制混凝土構件制作中，石灰石粉能有效提高混凝土流動性、抗分離性，對混凝土成型作用效果明顯，解決了原材料不足等問題。除上述灰巖石粉外，性能和灰巖接近的白云巖、花崗巖石粉也可以作為混凝土、水泥的摻和料。

高端產品開發

品位較高的灰巖砂石礦山，可以用于開發碳酸鈣、熔劑用高鈣粉、火電廠脫硫用石灰石粉等高端產品。

（1）碳酸鈣

輕質碳酸鈣是將石灰石等原料煅燒生成石灰（主要成分為氧化鈣）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分為氫氧化鈣），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀，最后經脫水、干燥和粉碎而制得。

（2）脫硫用石粉

目前石灰石脫硫因技術成熟、運行穩定，是我國電廠煙氣脫硫最主要的方法，砂石礦山加工過程中產生的石灰石粉經過進一步研磨加工，能有效降低電廠脫硫工藝成本，為尾礦石灰石粉變廢為寶提供了良好的市場。

（3）熔劑用高鈣粉

高鈣石灰石粉在冶金行業得到廣泛應用。在黑色冶金中，高鈣粉的作用是將鐵礦石中的脈石和燃料中的灰分以及其他有害雜質轉化為爐渣排除，以利于提取有用的鐵金屬；煉鋼過程中，石灰石將磷和硫排入爐渣，提高鋼的質量。有色金屬冶煉中，石灰石作為氧化礦石和金屬的還原劑。

隨著鐵礦資源市場變化，生石灰強化燒結的作用逐步減弱，同時國內鋼鐵市場下行，各大鋼企面臨巨大壓力，均為熔劑結構優化創造了有利條件。如，安鋼在原溶劑材料中配加石灰石粉和白云石粉后，燒結礦質量較為穩定而熔劑成本大幅降低，取得了較大的經濟效益和社會效益；濟鋼在燒結生產中配加1.66%左右的石灰石粉替代生石灰，結果表明對燒結礦產質量及經濟指標無負面影響，而且可以降低熔劑成本，提高堿度穩定率。

目前，鋼鐵廠燒結熔劑已普遍采用高鈣石粉替代部分生石灰，以降低燒結成本。熔劑用高鈣石粉主要指標要求為CaO（50±2%），粒度3mm以下，且粒度≤3mm的石粉需達到90%以上。煉鋼對石灰石質量要求最嚴，要求活性好、成分穩定、雜質含量低（尤其是磷、硫）、粒度合適。

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