贾晓钊 雷国元 余晓东 向 锐 毛绍波 季佳善

(1.武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北 武汉 430081；2.武钢资源集团有限公司，湖北 武汉 430080)

我国许多矿山在开采过程中会产生大量剥离红黏土而未得到利用，其堆存困扰国内矿山的发展，甚至威胁矿山的生存[1]。轻质陶粒具有低密、高强、保温、耐腐蚀等特性[2-3]，但国内企业多采用传统工艺生产，消耗大量农田黏土，因此更大限度地利用固体废弃物生产轻质陶粒成为当前研究的主要方向[4]。近年来国内科研人员以海洋疏浚泥[5]、太湖竺山湾底泥[6]、高岭土尾矿[7]、废弃日用陶瓷[8]等为主要原料制备出符合国家标准的轻质陶粒，红黏土因可膨胀性很差[9]，尚无利用其为主要原料制备轻质陶粒的文献报道。本研究拟以某矿山废弃高塑性红黏土为主要原料制备出符合国家标准的轻质陶粒，这将突破轻质陶粒对原料的严格限制，为处理矿山剥离土和提高其附加值提供新思路。

1 试验原料与试验方法

1.1 试验原料

(1)红黏土。取自某矿山的废弃红黏土，经检测其塑性指数Ip=23.95>17，属高塑性黏土。其主要化学成分分析结果如表1所示，由此可知，该红黏土SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等含量位于Riley相图的可膨胀范围，但并不在轻质陶粒的最佳化学成分范围内[10]，CaO、MgO可通过添加该矿山生产过程中产生的石灰石废料补充。

表1 红黏土化学成分分析结果Table 1 Chemical compositions analysisresults of the red clay %

(2)其他原料：化合物L，为市售化学药剂；石灰石，与红黏土取自同一矿山，其CaCO3含量大于98%，过60目筛待用；煤粉，与红黏土取自同一矿山，过60目筛待用；普……