铁尾矿砂在土木工程建造领域中的再生利用分析研究

发布时间：2019-11-01 22:00

【摘要】：在我国，铁尾矿的堆存占全部尾矿堆存总量的近1/3，而且呈逐年增长趋势，而目前尾矿的综合利用率仅为7%。这样以来，随着开采矿数目和产量的猛增，由大量堆积的铁尾矿砂产生的危害也逐渐显现出来。巨大的堆放量占用大片耕地与植被，导致资源浪费，造成环境污染，诱发地质灾害，制约地区经济发展以及引发一系列社会问题。研究从我国铁尾矿资源再生利用实际现状出发，立足于可持续发展角度，以寻求铁尾矿资源综合利用的有效途径，尤其是在土木工程建造领域的应用方法以及推广措施，改善生态环境，化解由此产生的系列社会矛盾为主要目的，通过对大量有关研究文献的分析汇总，并结合大范围的详细考察和调研，对国内外铁尾矿砂再生利用的现状进行分析总结，寻找出其再生利用中存在的突出问题，展开对铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的技术可行性、经济性、环保性、适用性以及推广应用等进行系列分析研究，研究的主要内容及成果包括以下几方面： 1.铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的技术可行性分析。通过大量实验研究对铁尾矿的化学与矿物成分、热重、碱环境下的基本性能以及基本状态进行分析总结，之后通过对铁尾矿砂，天然砂与铁尾矿—天然砂两掺三者进行性能比对实验，论证了铁尾矿砂浆具有合格的抗裂性、抗冻性、耐酸碱性以及耐久性等工程性能，从技术层面论证了铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的可行性。 2.铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的环保性与经济性分析。基于循环经济理念，利用碳排放计算方法、动态实用性效益分析模型和构建的减排价值评估体系，结合工程实际，分别对铁尾矿砂再生利用的环保性、经济性以及环境经济效益进行了定量化的研究。从环保与经济层面分析了铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的切实可行性与必要性。 3.铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的适用性评价。应用物元可拓模型，通过借鉴建筑领域相关的评价指标体系，遵循一般评价指标体系设计的基本原则，构建铁尾矿砂再生利用效果评价指标体系。分别建立了铁尾矿砂再生利用可拓物元效果评价模型和基于CCM法的铁尾矿砂再生利用技术的适用性评价模型，对铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用效果与适用性进行更加准确地评价，最后，结合实例对模型的有效性进行了检验。 4.铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用技术的推广与实施。通过总结铁尾矿砂再生利用技术在推广及实施方面存在的不足，设定再生利用技术推广工作的指导思想与基本原则。同时，通过对再生利用参与各方间的博弈分析，确定参与各方的利益平衡点，在此基础上，建立铁尾矿砂再生利用推广的框架体系，并提出相应的政策建议。
【图文】：

现实存在,资源综合利用,尾矿坝,途径

图 1. 1 尾矿坝正视铁尾矿资源的现实存在，，积极拓展资源综合利用途径，对提高经济发展效益，改善生态环境，维系社会健康发展有着十分重要的意义。铁尾矿在建筑工程领域再生利用中，缺乏相应的技术引导，有必要形成崭新的铁尾矿再生利用技术的研究路线，以促进铁尾矿在建筑工程领域中的再生利用本课题预期达到如下目的：1) 通过调查研究，分析我国铁尾矿在建筑工程领域再生利用中的现状及存在的问题，并利用相关的基本理论找出相应的解决办法；2) 分析尾矿代砂后建筑材料组成、结构与性能之间的关系，研究尾矿代砂产品的物理和力学性能，提出尾矿代砂的技术途径，为大量采用尾矿砂的建筑砂浆产品提供技术支持和保证。3) 分别对铁尾矿在建筑工程领域中再生利用的技术可行性、经济属性及环保属性进行研究，并对其进行利用效果和适用性的评价；4) 建立铁尾矿建筑工程领域再生利用的评价指标体系，对技术本身三大属

示意图,尾矿,产生量,尾矿库

图 2. 2 2009 年我国各类尾矿产生量所占比例示意图工业和信息化部近期的初步排查数据显示，截止到 2008 年我国矿山达，2700 多座大型尾矿库积存总量超过 50 亿吨，其中铁尾矿就占 30 亿计从 1949 年到 2009 年期间我国原铁矿产量为 100 亿吨，而全国铁尾致为 62 亿吨，尤其是在 2003 年后，铁尾矿排放量年增长均超过 0.5 矿排放的速度十分明显，到了 2009 年已达到 5.5 亿吨，截至 2009 年矿累积堆存量为已达到 100 亿吨。下面介绍我国几个主要的铁矿区尾。1) 包头钢铁集团尾矿库包头钢铁集团尾矿库富集 930 万余吨稀土资源，及众多其他稀有金属大的尾矿库之一，其坐落于包头市主城区以西数公里，黄河以北十余公面积达到 11 平方公里，已堆存了近 1.8 亿吨的细粉末状尾矿，从业内矿的估值来看，大约在 1 万多亿元至十多万亿元之间不等，甚至最高
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU521.1

【参考文献】