刘刚，封孝信，胡晨光，贾援，安宇坤

(1. 华北理工大学 材料科学与工程学院，河北 唐山 063210；2. 河北省无机非金属材料重点实验室，河北 唐山 063210)

引言

我国是钢铁大国，也是矿业大国，在生产钢铁的同时，也产生了大量的铁尾矿。这些铁尾矿的大量推存，对土壤、水体及大气均已造成严重的污染，给周边人民的生存环境带来了危害，甚至危及人们的财产及生命安全。

为了消除铁尾矿的危害，国内学者已开展了大量的研究工作，尤其是在建筑材料中的应用研究[1-5]。该项目对利用铁尾矿砂石代替天然砂石制备混凝土做了大量的研究工作[6-13]。同时也开展了利用铁尾矿制备陶粒的研究工作。

1试验用原材料

3种试验原料的化学组成如表1所示。

表1 铁尾矿、粘土和煤矸石的化学组成/wt%

(1)铁尾矿：利用实验室小型球磨机将其粉磨成具有不同细度的2种尾矿粉，分别为0.080 mm，方孔筛筛余2.1%(以下简称尾矿细粉)和9.5%(以下简称尾矿粗粉)。经XRD分析，其主要矿物为钾长石、钙长石、石英及少量磁铁矿。

(2)粘土：经烘干箱烘干后，用球磨机磨细，细度为0.080 mm，方孔筛筛余4%。经XRD分析，其主要矿物是高岭石和石英。

(3)煤矸石：用球磨机磨细，其细度为0.080 mm，方孔筛筛余4.5%。经XRD分析，其主要矿物也是高岭石和石英。

2陶粒的制备

2.1 陶粒的原料配合及成型

原料配比如表2所示，其中C、D、E是100%使用铁尾矿。

表2 原料的配合比/wt%

按上述配比称量原料，把称量的各种原料装入摇篮罐中，混合均匀。在粉料中加入适量的水，制成粒径为5～15 mm的小球，放入烘干箱中烘干2～4 h，备用。……