一、铁尾矿制砖技术　　1 技术名称：铁尾矿制砖技术　　

2 技术适用范围：页岩尾矿烧结砖　　

3 技术简介　　

3.1 基本原理　　

铁尾矿主要由赤铁矿、菱铁矿、石英、高岭石、方解石、磁铁矿、白云石等组成。尾矿具有比普通制砖粘土更大的比表面积和更小的平均粒径，有较好的成型塑性。通过调整制砖配方、确定适合大批量生产的工艺参数和工艺制度、完善工艺设备，实现尾矿制砖产业化。　　

3.2 工艺流程　　

隧道窑尾矿制砖工艺流程　　

页岩、煤矸石                 尾矿　　

颚式破碎                     除磷、脱硫　　

锤式破碎                     压滤　　

筛分                         尾矿库　　

搅拌                         箱式给料机　　

箱式给料机                  输送皮带机　　

（按掺入比例加入）　　

挤出搅拌机                  对辊混合机　　

陈化库                      箱式给料机　　

双级真空挤砖机              多功能切割机　　

编运系统（人工运入坯场）    自动码坯（人工码坯）　　

隧道干燥窑（自然干燥）      隧道焙烧窑（轮窑焙烧）　　

3.3 关键技术　　

铁尾矿浓缩脱水是尾矿制砖的关键技术。通过静态沉降试验、现场分流试验、浓密机改造，为高效深锥浓密机选型和尾矿浓缩工艺设计及改造提供可靠依据。尾矿制砖成型工艺研究关键在成型水份，按尾矿掺配比50%、60%、70%、80%掺加页岩料，成型水份控制在16%～18%。尾矿制砖干燥工艺关键在干燥速度，具体参数：进车速度45分钟/车；送热温度　140℃　；排潮量14.4万m3/h；排潮温度　60℃　。尾矿制砖焙烧工艺技术关键是余热利用与两个放热的平衡。　　

4 技术应用情况及典型项目　　

南京鑫翔新型建筑材料有限责任公司将铁尾矿烧结砖广泛地应用于建筑行业，并且得到房产开发商的好评。　　

2006年6月，该公司在南京市江宁区汤山镇建立了两条生产线，年产金属尾矿砖7000万块。2009年7月，与南京市六合区冶山矿合作建立了两条生产线，形成了铁尾矿制砖的规模化生产，年综合利用金属尾矿达100万t以上。　　

应用该技术的典型项目的投资与收益情况见表26。　　

表26  典型项目的投资与收益情况　　

总 投 资　　
 450万　　
 其中:设备投资　　
 443万元　　
 
运行费用　　
 60万元/年　　
 设备寿命　　
 20年　　
 
综合利用效益　　
 280万元/年　　
 投资回收年限　　
 2年　　
 

生产页岩尾矿烧结砖日可利用铁尾矿600t以上；年产量可达7000万块（折标），比原设计产量提高10%以上，产品一等品率可达95%以上。企业因降低成本，每年带来经济效益280万元。　　

5 应用效果及推广前景　　

页岩尾矿烧结砖可替代粘土烧结砖用于建筑工程墙体，符合墙体材料改革发展的方向；形成的技术、工艺便于向社会推广应用，为尾矿资源化处理提供了有效的途径，值得推广。　　

二、尾矿制轻质保温建材技术　　1 技术名称：尾矿制轻质保温建材技术　　

2 技术适用范围：铁尾矿生产轻集料混凝土空心砌块与泡沫混凝　　

土砌块　　

3 技术简介　　

3.1 基本原理　　

尾矿的化学成分、粒度组成以及物理性能比较适合做建筑材料。尾矿属惰性材料，活性较差，可作集料或掺合剂加入建材中。　　

（1）轻集料混凝土空心砌块　　

尾矿轻集料混凝土小型空心砌块，以尾矿和膨胀珍珠岩等分别为掺合料和集料，产品符合GB/T15229—2002《轻集料混凝土小型空心砌块》技术要求。　　

（2）泡沫混凝土砌块　　

用物理方法将发泡剂水溶液制成泡沫，加入到由水泥基胶凝材料、集料、掺和料、外加剂和水等制成的料浆中，经混合搅拌浇注成型，自然或蒸气养护成轻质多孔混凝土砌块（也称发泡混凝土）。　　

按照JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌块》标准规定，集料包括轻集料、膨胀珍珠岩、砂、聚苯乙烯泡沫颗粒，掺合料允许加入粉煤灰、磨细矿渣粉、生石灰、其它活性矿物粉及工业废渣。　　

3.2 关键技术　　

一是把尾矿进行膨化造粒作为轻集料加入砌块，不但解决了其它轻集料运到现场成本过高的问题，还增加了砌块所消耗的尾矿量，减少了水泥用量，使成本下降。　　

二是尾矿泡沫混凝土砌块自保温技术。泡沫混凝土砌块的优异保温性能，已可以满足节能50%的标准。而且由于在发泡剂的选择上采用了动物性发泡剂，它的特点是发泡均匀、稳定、强度高，并且气孔是封闭独立的，这就大大降低了吸水性，从而提高了砌块的抗冻性。　　

4 技术应用情况及典型项目　　

该技术已经在长春金世纪矿业技术开发有限公司成功使用，项目的投资与收益情况见表28。　　

表28  项目的投资与收益情况　　

总 投 资　　
 2078万元　　
 其中:设备投资　　
 459万元　　
 
运行费用　　
 304万元/年　　
 设备寿命　　
 15年　　
 
综合利用效益　　
 890万元/年　　
 投资回收年限　　
 3年　　
 

以年利用尾矿量10万t计，项目年销售收入和税金为3000万元。项目含税总成本费用为2054万元。项目的年利润总额为890万元。　　

本项目的全部投资财务内部收益率（48%）高于设定的基准收益率（10%）；全部投资回收期3.2年，具有较强的盈利能力，敏感性分析和盈亏平衡分析也表明项目的抗风险能力较强。　　

根据项目的现金流量分析，计算的动态财务指标如下：　　

表29  动态指标汇总表　　

序号　　
 项      目　　
 单   位　　
 数   据　　
 备   注　　
 
1　　
 项目投资财务指标　　
 　 　
 　 　
 　 　
 
2　　
 投资回收期　　
 年　　
 3.2　　
 　 　
 
3　　
 财务净现值　　
 万元　　
 4952　　
 　 　
 
4　　
 财务内部收益率　　
 　 　
 48%　　
 　 　
 

项目的静态和动态指标高于同行业平均盈利水平，也高于设定的基准收益率，具有较好的盈利能力。在达产年计算的以生产能力利用率表示的盈亏平衡点：BEPR=年固定总成本÷（年产品销售收入－年可变总成本－年销售税金及附加）×100%＝30%。可见，项目完成后，该企业只要生产能力达到设计规模的30%，便可不亏损。　　

5 应用效果及推广前景　　

该技术是把尾矿进行膨化造粒作为轻集料加入砌块，增加了砌块所消耗的尾矿量，减少了水泥用量，使成本下降，具有较强的盈利能力。应用该技术生产的产品，砌体厚度＞300﹙㎜﹚时符合墙体节能50%规定，砌体厚度＞400﹙㎜﹚时符合严寒地区墙体节能65%规定，在较严寒地区具有较好的推广前景。　　

三、尾矿制纳米彩色波形瓦、外墙保温板、免烧砖技术　　1 技术名称：尾矿制纳米彩色波形瓦、外墙保温板、免烧砖技术　　

2 技术适用范围：铁尾矿生产环保新型彩釉波形瓦等建筑材料　　

3 技术简介　　

3.1基本原理　　

利用65%的尾矿砂和35%其他原料作为反应生成剂，通过对原料的种类和配比试验，生产制作既经济又无污染的环保新型彩釉波形瓦、外墙保温板、轻质复合墙隔体板、免烧砖、整体节能小屋等。　　

3.2工艺流程　　

铁矿尾矿砂处理→添加化学原料→搅拌→挤压成型→凝固→切割→上釉→成品→入库→出厂。　　

3.3关键技术　　

新型彩釉波形瓦以铁矿尾矿砂及无机粘合材料为原料，用独特工艺和专利技术，在专用设备上复合而成。采用专利技术生产的新型彩釉波形瓦在瓦体内部形成坚固的网状结构，产品性能显著提高。　　

4 技术应用情况及典型项目　　

该项技术在宽城富民新兴建材有限责任公司成功使用。新型彩釉波形瓦、轻质复合墙体板、外墙保温砂浆、免烧砖、节能小屋等项目完成后，企业年可加工尾矿砂41万t。年实现销售收入26021.80万元，利润2228.27万元，税金1124.14万元，所得税后静态投资回收期6.83年，投资回收较快，企业经济效益较好。项目建成后，可安排300人直接就业，具有良好的社会效益。该项目的投资与收益情况见表30。　　

表30  项目的投资与收益情况　　

总 投 资　　
 3114万元　　
 其中:设备投资　　
 1058万元　　
 
运行费用　　
 1358万元/年　　
 设备寿命　　
 10年　　
 
综合利用效益　　
 2630万元/年　　
 投资回收年限　　
 6.8年　　
 

5 应用效果及推广前景　　

新型彩釉波形瓦以铁尾矿砂及无机粘合材料为原料，用独特工艺和专利技术，在专用设备上复合而成。大量使用铁矿尾矿，对促进治理环境污染具有很好的作用，使用该技术生产的产品具有很好的市场需求，具有广泛的应用和推广价值。　　

四、铝硅酸盐尾矿微晶玻璃技术　　1 技术名称：铝硅酸盐尾矿微晶玻璃技术　　

2 技术适用范围：铝硅酸盐尾矿生产微晶玻璃　　

3 技术原理　　

该技术依托单位为中国地质科学院尾矿利用中心，采用国内首创的Na2O-CaO-FeO-Al2O3-SiO2五元体系作为尾矿微晶玻璃工艺基础配方；以硅灰石及辉石作为主析晶相，采用“水淬—烧结法”生产工艺，进行尾矿微晶玻璃工业化生产。本技术的特点：一是利用尾矿废弃物为主要原料，实现变废为宝，利于环保，降低生产成本；二是利用尾矿开发研制出的黑色微晶玻璃材料，表面花纹精美，光亮度优于天然石材，产品达到《建筑装饰用微晶玻璃》（JC/T872-2000）的标准要求；三是通过配方里的添加剂和采用先进的生产工艺，极大地降低了微晶玻璃的气孔率，消除了尾矿微晶玻璃产品表面气孔。板材不变裂和碎裂，产品成品率达到95%以上。　　

4 技术应用情况及典型项目　　

石材自然资源逐渐减少，石材加工过程中产生的废石对环境造成一定污染。与天然石材相比，微晶玻璃的价格低，是一种替代天然石材的高档建筑材料。　　

表35  典型项目的投资与收益情况　　

总投资　　
 110000万元　　
 其中：设备投资　　
 8063万元　　
 
运行费用　　
 600万元/年　　
 设备寿命　　
 5年　　
 
综合利用效益　　
 5000万元/年　　
 投资回收年限　　
 4年　　
 

表35所示为君达公司微晶玻璃项目，年利用尾矿量达20万t，产品中尾矿所占质量比达60%。年产3万t粒料，20万m2微晶玻璃板材，其中平行板材微晶玻璃17万m2、弧形板材微晶玻璃2万m2，异型板材微晶玻璃1万m2。年产值1.5亿元、年销售利税5000万元。　　

5 应用效果及推广前景　　

极大地推进国际上尾矿综合利用新技术发展，是一项成熟的高附加值产业化高新技术，具有很好的应用推广和产业化示范作用。　　

五、低品位铁矿全尾砂结构流体胶结充填技术　　1 技术名称：低品位铁矿全尾砂结构流体胶结充填技术　　

2 技术适用范围：黑色金属矿山采空区充填　　

3 技术简介　　

3.1基本原理　　

全尾砂结构流体胶结充填是以全尾砂作为充填材料，采用全新的充填料浆制备及输送工艺实现胶结充填。为了保证井下充填质量，解决充填料脱水问题，必须尽量提高充填料浆制备输送浓度，实现全尾砂结构流体胶结充填料浆的大倍线管道自流输送,使充填料浆充入采场后不脱水或少脱水。　　

结构流体即在物理形态变化过程中（流动或静止状态）不产生离析，并可实现长距离管道自流输送的高浓度固液均质混合体。　　

3.2 工艺流程　　

浓度约10%的全尾砂经泵加压后通过管道输送至充填站立式砂仓中自然沉降。充填前排除料面上的澄清水，然后采用压气造浆。砂仓中全尾砂造浆均匀后，再由放砂管向搅拌机供给全尾砂浆，水泥经双管螺旋给料及电子秤计量后向搅拌机供料，搅拌机选用双卧轴搅拌机和高速活化搅拌机两段连续搅拌。全尾砂浆及水泥搅拌均匀后制备成具有结构流特性的充填料浆，通过测量管及下料漏斗进入充填钻孔，然后通过井下输送管道自流输送至采场空区充填。　　

3.3 关键技术　　

（1）高浓度大倍线结构流体全尾砂充填料浆的管道自流输送。通过充填料浆流变性能研究，分析计算了充填料浆的输送阻力，实现了全尾砂结构流体充填料浆的高浓度大倍线（＞9）自流输送。充填料浆浓度达到71%～72%。　　

（2）低浓度尾砂在充填站立式砂仓中自然沉降脱水制备尾砂浆技术。直接将选厂低浓度尾砂（浓度8～10%）输送至充填站立式砂仓中自然沉降脱水，降低了尾砂脱水能耗及运营成本。　　

4 技术应用情况及典型项目　　

该技术在已经在邯邢冶金矿山管理局无集矿山成功使用，典型项目的投资与收益情况见表42。　　

表42  典型项目的投资与收益情况　　

总 投 资　　
 2304.06万元　　
 其中:设备投资　　
 255万元　　
 
运行费用　　
 2176.2万元/年　　
 设备寿命　　
 8年　　
 
综合利用效益　　
 1780万元/年　　
 投资回收年限　　
 2年　　
 

（1）保护了地表自然环境。吴集铁矿（北段）开采影响范围内，地表大部分为村庄或农田，若采用崩落法或空场法，可能导致上覆岩层陷落及地表破坏，使约4000m×800m地表村庄或农田被毁，折合3600～4800亩。而采用充填采矿法则可有效防止采场顶板及上覆第四系的冒落，村庄及地表设施可得到有效保护；　　

（2）提高矿石资源回采率。采用充填法可使矿石回采率由59%提高到80%，整体矿床开采可多回收铁矿石约2000万t，延长矿山服务年限10年。　　

（3）使尾砂得到充分利用，减少了尾矿堆存占用土地。由于矿区为平原，尾砂堆放需占用大量农田。而采用尾砂充填，其大部分尾砂可充填于井下。按目前生产能力计算，尾矿库占地将达1000亩以上。而采用充填采矿法，尾砂库仅占地约375亩，减少尾矿库占地625亩以上，节省尾矿库购地及建设费用0.3亿元。　　

5 应用效果及推广前景　　

该技术在低品位大规模地下黑色矿山开采中属首次应用，其较低的充填成本、较高的充填质量为国内类似矿山开展充填作业提供了示范，符合国家大力提倡的节能减排、保护环境和耕地等基本国策，弥补了大型黑色矿山无充填的空白，具有广泛的推广价值。　　

六、铁尾矿胶结充填技术　　1 技术名称：铁尾矿胶结充填技术　　

2 技术适用范围：黑色金属矿山采空区充填　　

3基本原理　　

胶结充填工艺主要以选厂甩出的尾砂，以物化力学和胶体化学的理论为基础，通过强力机械（活化）搅拌装置将全尾砂、水泥和水混合制成高浓度均质胶结充填料，以管道全自流或机械加压输送方式充入采空区，形成整体性强的大体积低标号胶结体，用于矿产资源回收柱或维护地压。　　

4 技术应用情况及典型项目　　

山东金岭铁矿下辖的三个地下矿区，由于地质条件、生产系统不同，采用了不同的胶结充填工艺。　　

铁山矿区：铁山矿区距离选矿厂较近，选择从选矿厂压滤车间的Φ　18m　浓缩池直接进入胶结充填系统。选厂尾矿经管路进入压滤车间Φ　18m　浓缩池，利用渣浆泵输送到铁山胶充站成浆池，风动搅拌自流进入二级搅拌池，在二级搅拌池中配入固结料，充分搅拌后经由管路输送到采空区，完成充填作业。　　

侯庄、召口矿区：侯庄、召口矿区由于距离选矿厂较远，采用运矿汽车从选矿厂压滤车间运送压滤后的尾矿到两矿区的压滤系统工业场地。胶充系统与铁山胶结充填系统基本相同。　　

典型项目的投资与收益情况见表47。　　

表47  典型项目的投资与收益情况　　

总 投 资　　
 1000万元　　
 其中:设备投资　　
 300万元　　
 
运行费用　　
 2400万元/年　　
 设备寿命　　
 10年　　
 
综合利用效益　　
 2000万元/年　　
 投资回收年限　　
 0.5年　　
 

5 应用效果及推广前景　　

该项目年利用尾矿量30万t，2005年至今，已多回采出矿石50万t，按每吨矿石400元计算，累计多创造经济效益20000万元，平均每年多创造经济效益4000万元。把尾矿充入井下采空区，有效解决了尾矿的堆存及采空区安全问题，实现了矿山清洁生产，应用推广前景广阔。