一种制备尾渣微骨料同时产出磁铁矿的方法

摘要

本发明公开一种制备尾渣微骨料同时产出磁铁矿的方法，所述方法包括：将钢渣、碱性含铁固废和硅质改性剂混合得到混合料，加入高温炉中，在惰性气氛下煅烧，降温后再保温反应，水冷，烘干，研磨，磁选得到磁铁矿和尾渣微骨料。所述碱性含铁固废选自赤泥或高炉灰。本发明提供的制备方法可以同时处理钢渣和多种工业固体废弃物，实现工业固废的最大化资源利用，减少环境污染，制备工艺简单，适合大规模生产。制备得到的尾渣微骨料性能优异，可代替多种建筑材料的使用。

权利要求

1.一种制备尾渣微骨料同时产出磁铁矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.按重量份数计，将钢渣40‑70份，赤泥15‑40份，硅质改性剂5‑30份、硅酸盐玻璃5‑15份、混匀形成混合料，所述混合料的碱度，也即CaO/SiO2的质量比为0.83‑1.24，所述赤泥中Fe2O3含量大于15％，研磨至100‑200目，并压制成混合物块体；

S2.将混合物块体放入高温炉中，在氮气气氛1450‑1550℃下煅烧30‑40min，降温至

1200‑1250℃保温30‑40min；

S3.将块体取出并放入水中冷却至室温，之后在100‑105℃下烘干，并研磨至50‑150目；

S4.用磁选管对研磨后的粉体进行磁选，磁场强度为0.100‑0.218T，得到磁铁矿和尾渣微骨料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅酸盐玻璃选自钠钙硅酸盐玻璃或者钠铝硅酸盐玻璃中的一种或两种及以上的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨后粉体的粒度为50‑100目，所述磁选的磁场强度为0.140‑0.180T。

4.一种由权利要求1‑3任一项所述的方法制备得到的尾渣微骨料和磁铁矿。

5.一种胶凝材料，包括如下质量份数的原料：由权利要求1‑3任一项所述的方法制备得到的尾渣微骨料250‑350份、矿粉20‑50份、水泥熟料50‑80份、添加剂0‑20份、水40‑60份；所述添加剂是粘土和工业飞灰按照质量比1:2‑6的组合，工业飞灰选自脱硫灰、循环流化床粉煤灰中的一种或两种及以上的组合，添加剂中f‑CaO含量为3‑7％。

6.根据权利要求5所述的胶凝材料，其特征在于，所述工业飞灰为脱硫灰，所述添加剂是粘土与脱硫灰按照质量比1:3‑6的组合。

说明书

一种制备尾渣微骨料同时产出磁铁矿的方法

技术领域

[0001] 本发明属于工业化固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种制备尾渣微骨料同时产出磁铁矿的方法，得到的尾渣微骨料可制备得到体积可控的胶凝材料。

背景技术

[0002] 将固体废弃物用于水泥等建材中是一种有效的固废资源化途径，具有较高的环境效益和经济效益。钢渣是炼钢过程的副产品。钢渣的大量堆积不仅占用大量的土地资源，而且钢渣中的钙、镁、锰、磷、硫等物质会在雨水冲刷的作用下渗入到地下，对周围环境造成污染。

[0003] 虽然钢渣的组分与水泥相似，但由于钢渣中的硅酸钙主要以C2S(硅酸二钙，2CaO·SiO2)的形式存在，早期活性低，将其掺入水泥中会造成早期强度低的问题。且钢渣中含有游离氧化钙和游离氧化镁等体积不稳定组分，在建材中使用(尤其是作为骨料使用)会造成体积安定性的破坏，这两种问题严重限制了钢渣在建材行业的推广使用。

[0004] 关于钢渣的资源再利用处理方法，专利文献CN20141027664.5公开了一种用富硅质材料对转炉钢渣进行高温改性，并磁选分离除铁获得活性水泥熟料的方法。添加富硅质材料的钢渣在1500℃煅烧发生重构反应，于1250℃高温取样并急冷，然后再进行磁选分离除铁。但所述方法并没有将回收钢渣中的铁作为重点，其只能回收钢渣中的部分金属铁。

[0005] 专利文献200910067564.6公开了在高温下使用煤粉作为还原剂将熔融状态的电炉渣中的铁元素还原，从而回收电弧炉渣中的铁元素。这种方法利用煤粉作为还原剂在高温条件下将电弧炉渣中的铁氧化物转变为铁单质，虽然铁的回收率高，但在反应过程中需要添加还原剂和控制还原气氛，增加成本。

[0006] 赤泥是铝厂生产氧化铝过程中产生的一种碱性固废。赤泥中的碱含量是限制其用于建筑行业的主要原因，将赤泥用于水泥混凝土中可能发生碱骨料反应，造成体积膨胀，破坏混凝土结构。当胶凝材料中的碱含量高时，可能会造成胶凝材料表面泛碱，污染胶凝材料表面，破坏胶凝材料性能。

发明内容

[0007] 本发明预料不到的发现赤泥与钢渣结合，在高温条件下，钢渣中的Fe2O3和C2F(铁酸二钙)与赤泥中的Fe2O3在熔融状态下实现组分重组，增加钢渣和赤泥混合物中的磁铁矿回收率。熔融后经过水冷，烘干，粉磨和磁选来实现钢渣和赤泥中铁组分的协同回收，同时得到具有孔隙填充能力的尾渣微骨料。所述尾渣微骨料可作为胶凝材料的原料之一与水泥等材料配合使用。

[0008] 本发明的一个目的是提供一种同时产出磁铁矿和尾渣微骨料的制备方法及利用所述方法制备得到的磁铁矿和尾渣微骨料。本发明的另一个目的是提供一种含有所述尾渣微骨料的胶凝材料。本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

[0009] 第一方面，本发明提供一种制备尾渣微骨料同时产出磁铁矿的方法，所述方法包括：将钢渣、碱性含铁固废和硅质改性剂混合得到混合料，加入高温炉中，在惰性气氛下升温至1400‑1600℃煅烧20‑40min，再降温至 1200‑1300℃保温30‑60min，水冷，烘干，研磨，磁选得到磁铁矿和尾渣微骨料。

[0010] 所述钢渣与碱性含铁固废的质量比为1‑5:1，硅质改性剂占混合料质量的10‑20％。

[0011] 优选的，所述钢渣与碱性含铁固废的质量比为2‑3:1。

[0012] 优选的，所述钢渣为转炉钢渣，钢渣中铁主要以Fe2O3和C2F的形式存在，其中Fe2O3含量不低于20％。

[0013] 所述碱性含铁固废中Fe2O3含量大于15％，选自赤泥或高炉灰中的一种或两种及以上的组合。优选的，所述碱性含铁固废为赤泥。在本发明的最优选实施方式中，所述赤泥为拜耳法赤泥。

[0014] 所述硅质改性剂中SiO2＞50％，CaO＜4％，选自粉煤灰，石英砂、硅灰中的一种或两种及以上的组合。

[0015] 在本发明的具体实施例中，所述硅质改性剂为粉煤灰。

[0016] 优选的，所述制备尾渣微骨料同时产出磁铁矿的方法包括如下步骤：

[0017] S1按重量份数计，将钢渣40‑70份，赤泥15‑40份，硅质改性剂5‑30份混匀形成混合料，研磨至100‑200目，并压制成混合物块体；

[0018] S2将混合物块体放入高温炉中，在氮气气氛1450‑1550℃下煅烧30‑40 min，降温至1200‑1250℃保温30‑40min；

[0019] S3将块体取出并放入水中冷却至室温，之后在100‑105℃下烘干，并研磨至50‑150目；

[0020] S4用磁选管对研磨后的粉体进行磁选，磁场强度为0.100‑0.218T，得到磁铁矿和尾渣微骨料。

[0021] 优选的，所述步骤(1)中混合料的碱度(CaO/SiO2质量比)为0.60‑1.40，更优选为0.83‑1.24。

[0022] 在本发明的更优选实施方式中，步骤(1)所述的混合料中还包括硅酸盐玻璃5‑15份，所述硅酸盐玻璃选自钠钙硅酸盐玻璃或者钠铝硅酸盐玻璃中的一种或两种及以上的组合。更优选的，所述硅酸盐玻璃为钠铝硅酸盐玻璃。

[0023] 优选的，所述步骤(4)研磨后粉体的粒度为50‑100目，磁选的磁场强度为0.140‑0.180T。

[0024] 第二方面，本发明提供一种由上述方法制备得到的尾渣微骨料和磁铁矿。

[0025] 第三方面，本发明提供一种胶凝材料，包括如下质量份数的原料：尾渣微骨料250‑350份、矿粉20‑50份、水泥熟料50‑80份、添加剂0‑20份、水 40‑60份。

[0026] 在本发明的优选实施方式中，所述矿粉是S95级矿渣粉；水泥熟料是P· I型42.5级别硅酸盐水泥。

[0027] 所述添加剂是粘土和工业飞灰按照质量比1:2‑6的组合，工业飞灰选自脱硫灰、循环流化床粉煤灰中的一种或两种以上的组合，所述添加剂中f‑CaO 含量为3‑7％。

[0028] 优选的，所述工业飞灰为脱硫灰。在本发明的最优选实施方式中，所述添加剂是粘土与脱硫灰按照质量比1:3‑6的组合。

[0029] 第四方面，本发明提供一种胶凝材料的制备方法，所述方法包括：将尾渣微骨料、矿粉、水泥熟料和添加剂按照比例混合，加水搅拌均匀，经振实成型养护后即得胶凝材料。

[0030] 本发明提供的技术方案具有如下优势：

[0031] 1，本发明提供的磁铁矿和尾渣微骨料的制备方法可以同时处理钢渣和多种工业固体废弃物，实现工业固废的最大化资源利用，减少环境污染，制备工艺简单，适合大规模生产，制备得到的尾渣微骨料性能优异，可代替多种建筑材料使用。

[0032] 2，我国是氧化铝生产大国，生产氧化铝过程中产生的固废赤泥量巨大。赤泥中氧化铁的含量较高，氧化铁是水化过程中的惰性物质，如果将赤泥直接用于胶凝材料，其中氧化铁的存在会降低赤泥的水化活性。本发明创造性的将赤泥与钢渣联合，使钢渣中的Fe和C2F与赤泥中的Fe2O3在熔融状态下实现组分重组，将赤泥中的氧化铁提取出来再利用，为赤泥再利用提供更有利条件。

[0033] 3，本发明中，钢渣中的Fe和C2F与赤泥中的Fe2O3在熔融状态下组分重组，增加钢渣和赤泥混合物中的磁铁矿和铁尖晶石的含量。硅质改性剂中的 SiO2能固定混合料中的f‑CaO(游离氧化钙)，并且夺取C2F中的CaO，同时生成活性矿物C2S(硅酸二钙)或C3S(硅酸三钙)。固定f‑CaO能提高钢渣体积安定性，高效率的分解C2F能提高磁铁矿的铁含量，使通过磁选法分选得到的磁铁矿可作为炼铁原料使用。

[0034] 4，发明人预料不到的发现，在钢渣体系中加入硅酸盐玻璃后得到的尾渣制备得到的胶凝材料力学性能好，体积稳定性好，孔隙率低，且毒性物质浸出率低。首先是因为硅酸盐玻璃是以SiO2为主要成分，能协助硅质改性剂固定f‑CaO，并且夺取C2F中CaO生成硅酸矿物质。其次，玻璃在熔融时能形成连续网络结构，这种连续网络结构使尾渣力学性能更好。熔融过程中会把部分有毒物质固定，使胶凝材料毒性浸出率低。钠钙硅酸盐玻璃的化学组成是Na2O·CaO·6SiO2，钠铝硅酸盐玻璃的化学组成是Na2O·Al2O3·6SiO2。相比之下，钠铝玻璃对尾渣微骨料的碱度调节能力更好，使骨料表面的碱可以激发矿粉和水泥水化，提高表面胶凝活性。

[0035] 5，本发明在制备胶凝材料时加入的粘土和工业飞灰作为添加剂，添加剂在水化后期的膨胀特征可以补偿胶凝材料收缩以防止胶凝材料产生裂缝，提高胶凝材料性能，这种材料适用于路面混凝土和结构混凝土；此外通过控制添加剂的含量可以直接控制胶凝材料体积，使胶凝材料满足多种场景的用途 (例如体积膨胀型胶凝材料适用于矿山充填材料；干缩性较大的胶凝材料，适用于有抗渗要求、大体积的工程)，同时将胶凝材料体积调控至目标值后不降低胶凝材料的力学性能；

附图说明

[0036] 图1本发明所述制备方法的流程图；

[0037] 图2对比实施例3制备的胶凝材料200倍SEM图；

[0038] 图3实施例5制备的胶凝材料200倍SEM图。

具体实施方式

[0039] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0040] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，若无特别说明，实施例中所述“份”均为重量份。

[0041] 首先对本发明中涉及的钢渣、赤泥、粉煤灰和脱硫灰的化学成分进行说明。钢渣、赤泥、粉煤灰和脱硫灰的主要化学成分的含量经X射线荧光光谱分析，结果如表1所示：

[0042] 表1

[0043]

[0044] 尾渣微骨料的制备

[0045] 制备例1

[0046] S1：取钢渣60份，赤泥20份，粉煤灰20份混匀，混合物碱度(CaO/SiO2的质量比)为1.05，将混合物研磨至150目，通过20MPa的压力成型制得混合物块体；

[0047] S2：用重质氧化铝坩埚盛装，放入到高温箱式马弗炉中，在氮气保护气氛下加热到1500℃使混合物完全熔融，升温速率为10℃/min，煅烧30min，之后降温至1250℃，降温速率
15℃/min，保温40min；

[0048] S3：取出样品放入水中冷却至室温，再将样品放入鼓风干燥箱中105℃条件下烘干24h，对烘干后的样品进行破碎，使用水泥磨粉磨25min至50目；

[0049] S4：用磁选管对研磨后的粉体进行磁选，磁场强度为0.180T，磁选分离出磁铁矿和尾渣微骨料。

[0050] 制备例2

[0051] 方法及原料同制备例1，区别仅在于步骤S1，具体为：取钢渣60份，赤泥30份，粉煤灰10份混匀，混合物碱度(CaO/SiO2的质量比)为1.24，将混合物研磨至150目，通过20MPa的压力成型制得混合物块体。

[0052] 制备例3

[0053] 方法及原料同制备例1，区别仅在于步骤S1，具体为：取钢渣40份，赤泥40份，粉煤灰20份混匀，混合物碱度(CaO/SiO2的质量比)为0.81，将混合物研磨至150目，通过20MPa的压力成型制得混合物块体。

[0054] 制备例4

[0055] 方法及原料同制备例1，区别仅在于步骤S1，将赤泥替换成等质量的高炉灰。具体为：取钢渣60份，高炉灰20份，粉煤灰20份混匀，混合物碱度 (CaO/SiO2的质量比)为1.21，将混合物研磨至150目，通过20MPa的压力成型制得混合物块体。

[0056] 制备例5

[0057] 方法及原料同制备例1，区别仅在于步骤S1，向原料中加入钠钙硅酸盐玻璃10份。具体为：取钢渣60份，赤泥20份，粉煤灰20份，钠钙硅酸盐玻璃10份混匀，混合物碱度(CaO/SiO2的质量比)为0.87，将混合物研磨至 150目，通过20MPa的压力成型制得混合物块体。

[0058] 制备例6

[0059] 方法及原料同制备例1，区别仅在于步骤S1，向原料中加入钠铝硅酸盐玻璃10份。具体为：取钢渣60份，赤泥20份，粉煤灰20份，钠铝硅酸盐玻璃10份混匀，混合物碱度(CaO/SiO2的质量比)为0.83，将混合物研磨至150目，通过20MPa的压力成型制得混合物块体。

[0060] 对比制备例1

[0061] 方法及原料同制备例1，区别仅在于步骤S1，原料中不包含赤泥。具体为：取钢渣75份，粉煤灰25份混匀，混合物碱度(CaO/SiO2的质量比)为 1.18，将混合物研磨至150目，通过20MPa的压力成型制得混合物块体。

[0062] 对比制备例2

[0063] 方法及原料同制备例1，区别仅在于步骤S1，原料中不包含赤泥和粉煤灰。具体为：取钢渣100份，碱度(CaO/SiO2的质量比)为2.4，将混合物研磨至150目，通过20MPa的压力成型制得混合物块体。

[0064] 对比制备例3

[0065] 取60份钢渣，使用水泥磨粉磨25min至50目，用磁选管对研磨后的粉体进行磁选，磁场强度为0.180T，磁选分离出磁铁矿和尾渣微骨料。

[0066] 效果例1铁回收率检测

[0067] 参照GB/T 6730.65‑2009铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法(常规方法)，对制备例1‑6和对比制备例1‑2中钢渣、碱性含铁固废、硅质改性剂和硅酸盐玻璃的混合料以及磁选出来的磁性物质全铁含量测定，通过对比得到铁的回收率。具体公式如下：

[0068] 铁回收率(％)＝(M磁×W磁)/(M混×W混)×100％

[0069] M磁‑磁选出矿物质量，g；

[0070] W磁‑磁选出矿物的全铁含量，％；

[0071] M混‑混合料的总质量，g；

[0072] W混‑混合料的全铁含量，％。

[0073] 表2

[0074]项目 铁回收率(％)
制备例1 74.6
制备例2 62.7
制备例3 52.4
制备例4 57.3
制备例5 70.3
制备例6 70.8
对比制备例1 26.7
对比制备例2 15.7
对比制备例3 8.7

[0075] 通过表2的数据可以发现，在本发明范围内，制备例1‑6磁选后铁的回收率较高，均在50％以上。但是从制备例1‑4组间的差异可以看到，钢渣、碱性含铁固废和硅质改性剂的配比，以及碱性固废的选择对最终铁回收率影响较大。其中，制备例1的铁回收率最高，达到74.6％，说明钢渣与赤泥的最佳比例为3:1，此时混合料的碱度较高，对熔融状态下组分重组更有利，随着混合料碱度下降，如制备例2和3所示，铁回收率随着有所下降。

[0076] 制备例4与制备例1相比铁回收率下降，主要原因是赤泥中Fe2O3的含量比高炉灰中更高一些，其次，赤泥的成分更有利于提取氧化铁，与赤泥相比，高炉灰可操作性差，对操作环境要求较高。

[0077] 制备例5‑6是在制备例1的基础上添加了硅酸盐玻璃，对比数据可以发现，硅酸盐玻璃的加入对铁回收率的影响不大。硅酸盐玻璃中并不含铁，而混合物的质量增加了，所以本实验检测到铁回收率下降在常理之中。

[0078] 对比制备例1中不掺加赤泥，对比制备例2中不掺加赤泥和硅质改性剂，对比制备例3是不经任何煅烧的钢渣直接进行磁选，铁的回收率均有大幅度下降。说明赤泥和硅质改性剂对提高钢渣的铁回收率必不可少。

[0079] 胶凝材料的制备

[0080] 实施例1

[0081] 将制备例1制备得到的尾渣微骨料300份，矿粉40份，水泥熟料60份混合，加入42份自来水搅拌均匀，振动成型得到胶凝材料，在20℃，95％相对湿度的条件下养护28天。

[0082] 实施例2

[0083] 制备方法和原料与实施例1相同，区别仅在于将尾渣微骨料替换成制备例2制备得到的尾渣微骨料。

[0084] 实施例3

[0085] 制备方法和原料与实施例1相同，区别仅在于将尾渣微骨料替换成制备例3制备得到的尾渣微骨料。

[0086] 实施例4

[0087] 制备方法和原料与实施例1相同，区别仅在于将尾渣微骨料替换成制备例4制备得到的尾渣微骨料。

[0088] 实施例5

[0089] 制备方法和原料与实施例1相同，区别仅在于将尾渣微骨料替换成制备例5制备得到的尾渣微骨料。

[0090] 实施例6

[0091] 制备方法和原料与实施例1相同，区别仅在于将尾渣微骨料替换成制备例6制备得到的尾渣微骨料。

[0092] 实施例7

[0093] 将制备例6制备得到的尾渣微骨料300份，矿粉40份，水泥熟料60份，粘土2份，脱硫灰6份混合，加入42份自来水搅拌均匀，振动成型得到胶凝材料，在20℃，95％相对湿度的条件下养护28天。

[0094] 实施例8

[0095] 将制备例6制备得到的尾渣微骨料300份，矿粉40份，水泥熟料60份，粘土2份，脱硫灰12份混合，加入42份自来水搅拌均匀，振动成型得到胶凝材料，在20℃，95％相对湿度的条件下养护28天。

[0096] 实施例9

[0097] 将制备例6制备得到的尾渣微骨料300份，矿粉40份，水泥熟料60份，粘土2份，循环流化床粉煤灰6份混合，加入42份自来水搅拌均匀，振动成型得到胶凝材料，在20℃，95％相对湿度的条件下养护28天。

[0098] 实施例10

[0099] 将制备例6制备得到的尾渣微骨料300份，矿粉40份，水泥熟料60份，脱硫灰12份混合，加入42份自来水搅拌均匀，振动成型得到胶凝材料，在 20℃，95％相对湿度的条件下养护28天。

[0100] 对比实施例1

[0101] 制备方法和原料与实施例1相同，区别仅在于将尾渣微骨料替换成对比制备例1制备得到的尾渣微骨料。

[0102] 对比实施例2

[0103] 制备方法和原料与实施例1相同，区别仅在于将尾渣微骨料替换成对比制备例2制备得到的尾渣微骨料。

[0104] 对比实施例3

[0105] 制备方法和原料与实施例1相同，区别仅在于将尾渣微骨料替换成对比制备例3制备得到的尾渣微骨料。

[0106] 效果例2胶凝材料性能测试

[0107] 对本发明实施例1‑9和对比实施例1‑3制备得到的胶凝材料的力学性能、孔隙率、浸出毒性和体积膨胀率进行检测。具体参照标准如下：

[0108] 力学性能：参照标准GB/T17671‑1999水泥胶砂强度检验方法(ISO法)[0109] 孔隙率：使用压汞法(MIP)对胶凝材料的孔隙率进行测定。

[0110] 浸出毒性：参照HJ/T 300‑2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法。

[0111] 体积膨胀率：参照国标GB/T 750‑92水泥压蒸安定性试验方法。

[0112] 表3

[0113]

[0114]

[0115] 从上表数据可以看出，使用制备例1‑3制备得到的尾渣微骨料制备胶凝材料，胶凝材料力学性能优异。如实施例4所示，当尾渣微骨料的制备原料中赤泥替换成高炉灰后力学性能会有下降，主要是因为高炉灰中氧化钙含量稍低，尾渣微骨料中硅酸盐质量不好。实施例5‑6的力学性能较好，是因为尾渣微骨料的原料中还包括硅酸盐玻璃，其熔融时能形成连续网络结构，使最终形成的尾渣微骨料力学性能得到明显提升。实施例7‑9是在制备胶凝材料时还添加了粘土和工业飞灰组成的添加剂。通过实施例7和8比较可以看到，当添加剂含量较少时，对胶凝材料的力学性能有正向辅助作用，因为添加剂中的f‑CaO能提高胶凝材料表面水化性能。通过实施例7和9比较，粘土与脱硫灰的组合比粘土与流化床粉煤灰的组合更有利于胶凝材料力学性能的提升。实施例10是添加剂中不含粘土的胶凝材料，与实施例8相比，力学性能有少许降低，说明粘土有利于增强胶凝材料的力学性能。

[0116] 通过体积膨胀率数据可以发现，除了实施例4，实施例1‑3、5‑6中的胶凝材料由于骨料反应性较强，干缩性较大适用于有抗渗要求、大体积的工程。实施例例7中的添加剂可以补偿水泥水化过程中的收缩，适用于混凝土路面和结构混凝土。实施例8、9、10的胶凝材料体积微膨胀，适用于充填材料。

[0117] 由于实施例7‑10在胶凝材料内部添加了一定量的粘土和/或工业飞灰，与不含添加剂的胶凝材料(实施例6)的相比孔隙率稍稍增大，但是并不说明实施例7‑10制备的胶凝材料性质不好，相反，实施例7‑10胶凝材料体积可控性大，可根据不同需求应用到不同地方。与实施例8相比，实施例10的孔隙率更大，说明在胶凝材料中加入少量粘土非常有利于增强胶凝材料的体积稳定性。实施例5‑6制备的胶凝材料孔隙率更低，体积定性较好，是因为钠钙玻璃和钠铝玻璃中的钠、钙、铝可以调节尾渣微骨料的碱度，激发矿粉和水泥水化，使浆体和骨料之间粘结紧密且填充胶凝材料内部的孔隙，大幅提升胶凝材料的密实性和耐久性能。与钠钙玻璃相比，钠铝玻璃的效果更好。

[0118] 通过毒性浸出实验数据可以发现，虽然最终能检测到的Na、Mn含量与原料息息相关，但是对比可以发现，当尾渣微骨料原料中加入硅酸盐玻璃后， Na和Mn的浸出含量明显低于其他组，这是因为硅酸盐玻璃在熔融又固化的过程中会把一部分毒性物质固定，使利用该尾渣微骨料制成的胶凝材料毒性浸出结果更可观。

[0119] 将对比制备例1得到的尾渣微骨料应用于胶凝材料时，不仅体积安定性较差，孔隙率高，且Na和Mn的浸出含量高。从图2可以看出，对比实施例 3的胶凝材料中使用未经任何煅烧处理的钢渣磁选后的尾渣作为微骨料时，发现骨料的粒径较大，微骨料与粘结相之间的界面过渡区存在明显裂缝，且胶凝材料中存在明显的孔。从图3可以看出，在本发明范围内的实施例5制备的胶凝材料中，骨料的粒径较小，微骨料与微骨料与粘结相之间的界面过渡区结合紧密，大孔数量明显减少。

[0120] 以上实验结果说明，本发明制备的尾渣微骨料表面活性物质可以参与胶凝材料水化反应生成水化产物，且尾渣微骨料表面的碱可以激发矿粉和水泥水化。这些反应使骨料与水泥浆之间的界面过渡区生成更多水化产物，使浆体和骨料之间粘结紧密且填充胶凝材料内部的孔隙，大幅提升胶凝材料的密实性和耐久性能。

[0121] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。