第36卷第6期 北京科技大学学报 Vol.36 No.6 2014年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2014 四种硅酸盐矿物的蒸压反应活性 乔春雨，倪文四，王长龙 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:niwen(@ces.usth.cdu.cn 摘要为研究尾矿中硅酸盐矿物在蒸压建筑材料体系中的作用，通过X射线衍射、热重、扫描电子显微镜、能谱分析和红外 光谱分析，对角闪石、拉长石、钠长石和黑云母的蒸压反应活性进行了探讨.结果表明：在180℃蒸压8h的条件下，拉长石和 钠长石具有蒸压反应活性，角闪石和黑云母不具有蒸压反应活性：拉长石的蒸压产物有水钙铝榴石和斜托贝莫来石，钠长石 的蒸压产物有托贝莫来石，蒸压产物相互连接有助于提高结构致密性：反应生成的托贝莫来石矿物均含有Na,具有一定的固 碱作用. 关键词硅酸盐矿物：蒸压：反应活性：托贝莫来石：尾矿处理 分类号TU522 Autoclaving reaction activity of four kinds of silicate minerals QIAO Chun-yu,NI Wen,WANG Chang-Hong School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:niwen@ces.ustb.edu.cn ABSTRACT To study the effect of silicate minerals in tailings on autoclaving construction materials,the autoclaving reaction activity of hornblende,labradorite,albite,and biotite was analyzed by X-ray diffraction,thermogravimetry,scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy,and infrared spectrometry.The results show that at 180C for 8 h,labradorite and albite have autoclaving reaction activity,but hornblende and biotite do not.Autoclaving products in the labradorite system contain hibschite and clinotobermorite,while in the albite system contain tobermorite.These products connect together,which helps to improve structural compactness.Na exists in tobermorite minerals,indicating that the minerals have the function of alkali binding. KEY WORDS silicate minerals;autoclaving:reaction activity:tobermorite:tailings disposal 随着我国矿业经济的不断发展，尾矿等矿业固 件-，对于200℃以下的碱性水热环境的蚀变研究 废的综合利用成为亟待解决的社会和经济难题.尾 不多.黄晓燕等切认为尾矿不参与蒸压反应.此 矿中含有石英、硅酸盐矿物等含硅组分，使尾矿作为 外，建材材料领域对粉煤灰、矿渣等固体废弃物的碱 蒸压建筑材料原料成为可能.但是，由于尾矿中硅 性水热反应研究较多山，但很少涉及尾矿中硅酸 的存在形式与砂不同，从而制约了尾矿作为硅源制 盐矿物的水热反应研究.对尾矿中硅酸盐矿物进行 备蒸压建筑材料：并且由于不同地质条件下形成的 水热反应研究，可以为掺尾矿蒸压建筑材料的开发 矿床类型不同，因此不同矿山的尾矿成分存在差异， 应用以及尾矿综合利用提供帮助.综合各地不同尾 这也为尾矿的利用增加了难度 矿成分，本文选取了常见的四种硅酸盐矿物，即角闪 地质上对于各类硅酸盐矿物的热液蚀变研究很 石、拉长石、钠长石和黑云母为研究对象，探讨其蒸 多，但大部分研究都针对高温环境)和酸性条 压反应活性 收稿日期：2013-03-23 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2012AA062405) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.06.005:http://journals.ustb.edu.cn第 36 卷 第 6 期 2014 年 6 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 6 Jun． 2014 四种硅酸盐矿物的蒸压反应活性 乔春雨，倪 文，王长龙 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: niwen@ ces． ustb． edu． cn 摘 要 为研究尾矿中硅酸盐矿物在蒸压建筑材料体系中的作用，通过 X 射线衍射、热重、扫描电子显微镜、能谱分析和红外 光谱分析，对角闪石、拉长石、钠长石和黑云母的蒸压反应活性进行了探讨． 结果表明: 在 180 ℃ 蒸压 8 h 的条件下，拉长石和 钠长石具有蒸压反应活性，角闪石和黑云母不具有蒸压反应活性; 拉长石的蒸压产物有水钙铝榴石和斜托贝莫来石，钠长石 的蒸压产物有托贝莫来石，蒸压产物相互连接有助于提高结构致密性; 反应生成的托贝莫来石矿物均含有 Na，具有一定的固 碱作用． 关键词 硅酸盐矿物; 蒸压; 反应活性; 托贝莫来石; 尾矿处理 分类号 TU522 Autoclaving reaction activity of four kinds of silicate minerals QIAO Chun-yu，NI Wen ，WANG Chang-long School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: niwen@ ces． ustb． edu． cn ABSTＲACT To study the effect of silicate minerals in tailings on autoclaving construction materials，the autoclaving reaction activity of hornblende，labradorite，albite，and biotite was analyzed by X-ray diffraction，thermogravimetry，scanning electron microscopy， energy dispersive X-ray spectroscopy，and infrared spectrometry． The results show that at 180 ℃ for 8 h，labradorite and albite have autoclaving reaction activity，but hornblende and biotite do not． Autoclaving products in the labradorite system contain hibschite and clinotobermorite，while in the albite system contain tobermorite． These products connect together，which helps to improve structural compactness． Na exists in tobermorite minerals，indicating that the minerals have the function of alkali binding． KEY WOＲDS silicate minerals; autoclaving; reaction activity; tobermorite; tailings disposal 收稿日期: 2013--03--23 基金项目: 国家高技术研究发展计划资助项目( 2012AA062405) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 06． 005; http: / /journals． ustb． edu． cn 随着我国矿业经济的不断发展，尾矿等矿业固 废的综合利用成为亟待解决的社会和经济难题． 尾 矿中含有石英、硅酸盐矿物等含硅组分，使尾矿作为 蒸压建筑材料原料成为可能． 但是，由于尾矿中硅 的存在形式与砂不同，从而制约了尾矿作为硅源制 备蒸压建筑材料; 并且由于不同地质条件下形成的 矿床类型不同，因此不同矿山的尾矿成分存在差异， 这也为尾矿的利用增加了难度． 地质上对于各类硅酸盐矿物的热液蚀变研究很 多，但大部分研究都针对高温环境［1--3］ 和 酸 性 条 件［4--6］，对于 200 ℃以下的碱性水热环境的蚀变研究 不多． 黄晓燕等［7］认为尾矿不参与蒸压反应． 此 外，建材材料领域对粉煤灰、矿渣等固体废弃物的碱 性水热反应研究较多［8--11］，但很少涉及尾矿中硅酸 盐矿物的水热反应研究． 对尾矿中硅酸盐矿物进行 水热反应研究，可以为掺尾矿蒸压建筑材料的开发 应用以及尾矿综合利用提供帮助． 综合各地不同尾 矿成分，本文选取了常见的四种硅酸盐矿物，即角闪 石、拉长石、钠长石和黑云母为研究对象，探讨其蒸 压反应活性．