生物质磁化低品位赤铁矿协同提高其尾矿胶凝活性机理研究

The utilization of low grade hematite is at low level in China. Meanwhile, the utilization of iron tailings is also urgent. Exactly, the important solution is to recover the iron from the low grade hematite efficiently and use its tailings to prepare the ecological building materials. The utilization efficient will be greatly improved if the cementitious activity of tailings can be improved at the same moment of extracting iron. This project guided with the theory of low temperature magnetization reduction and geology hydrothermal alteration, will further investigate the full reuse of low grade hematite, including its iron and tailing. The non-magnetic iron ore will be transformed into the magnetic ferroferric oxide in the mid-low temperature (under 700 °C) by applying the method of biomass alteration, at the same time, the potential cementious activity of silica-alumina mineral will be activated. Then, the iron ore with concentrate more than 62% will be obtained after magnetic separation, and the tailings will be used to prepare the ecological composite cement and high performance concrete. This project plans to establish the basis theory that reducing the low-grade hematitie and meanwhile improving the cementitious activity of its tailing by using biomass in the mid-low temperature, and to provide the new theory and technical support for full utilization of low grade hematite and iron ore tailings.

我国低品位赤铁矿资源开发利用的水平较低，同时铁尾矿资源化利用也迫在眉睫。高效回收低品位赤铁矿中的铁组分并将尾矿用于制备新型生态建筑材料是实现其全组分(铁组分与尾矿)协同高效利用的重要途径，而若能在高效提铁的同时提高尾矿的胶凝活性将大大促进低品位赤铁矿和铁尾矿的利用效率。本项目以低温磁化还原理论和地学热液蚀变原理为指导，针对低品位赤铁矿的全组分利用开展深入研究，以生物质为还原剂和主要蚀变剂，将低品位赤铁矿在中低温条件下（700℃以下）转化成磁性四氧化三铁的同时激发硅铝矿物（尾矿）的潜在胶凝活性，经磁选后制备出铁矿品位大于62%的铁精矿，尾矿直接用于制备新型生态建材。拟建立中低温条件下低品位赤铁矿磁化还原和同时进行铁尾矿胶凝活性调控的基础理论，并实现其在生态复合水泥和高性能混凝土中的大掺量利用，为赤铁矿和铁尾矿的大规模资源化利用奠定理论和技术基础。

本项目以低温磁化还原理论和地学热液蚀变原理为指导，针对低品位赤铁矿的全组分利用开展深入研究，以生物质为还原剂和主要蚀变剂，将低品位赤铁矿在中低温条件下（700℃以下）转化成磁性四氧化三铁的同时激发硅铝矿物（尾矿）的潜在胶凝活性，经磁选后制备出铁精矿，尾矿直接用于制备新型生态建材。初步建立了中低温条件下低品位赤铁矿磁化还原和同时进行铁尾矿胶凝活性调控的基础理论，并在实验室实现了其在生态护岸砌块、免烧砖和矿山充填材料等建筑材料中的大掺比利用，为赤铁矿和铁尾矿的大规模资源化利用奠定了理论和技术基础。.项目执行期内，申请国家发明专利7项，授权国家发明专利4项。发表与项目相关SCI或EI期刊学术论文22篇（19篇为第一标注，3篇为第二标注），其中项目负责人以第一或通讯作者发表SCI收录期刊论文15篇（影响因子之和：76.72，篇均影响因子：5.11）、EI收录期刊论文5篇。培养出站博士后2名，毕业博士研究生2名，毕业硕士研究生5名。项目执行过程中，项目负责人参加与本项目内容相关国内国际学术会议并做学术报告24次，其中赴境外参加国际学术会议并做学术报告3次，组织主办国内学术会议1次。项目执行期内，项目负责人刘晓明晋升为教授，并当选为中国硅酸盐学会理事、中国硅酸盐学会固废与生态材料分会常务理事、中国硅酸盐学会固废分会青委会主任委员。.综上可见，经过4年的研究，已超额完成了预定的研究目标。