铅锌尾矿的综合利用工艺方案和配方(4)
2 原材料与试验方法
2.1 原材料
2.1.1 水泥（Protland Cement)
硅酸盐水泥俗称波特兰水泥。普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、6%～15%混合材料（石灰石或高炉矿渣）、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，代号P•O。而硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、0～5%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料，它分为两种类型：①不掺混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P•Ⅰ；②在硅酸盐水泥磨粉时掺加不超过水泥质量5%混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P•Ⅱ。
硅酸盐水泥有4中主要的矿物成分：硅酸三钙3CaO•SiO2（C3S）、硅酸二钙2CaO•SiO2（C2S）、铝酸三钙3CaO•Al2O3（C3A）、铁铝酸四钙4CaO•Al2O3•Fe2O3（C4AF）。调节者4种矿物在水泥中的质量分数，就可以制得不同性能的水泥，例如，提高C3S的质量分数就可以制成高强度水泥。表1中定性的表示了这4种矿物的基本性质。
表1 硅酸盐水泥中4种矿物的基本性质
矿物名称 C3S C2S C3A C4AF
特性 水化速度 快 慢 最快 快
水化热 多 少 最多 中
强度 高 早期低、后期高 低 低
熟料矿物的质量分数/% 37～60 15～37 7～15 10～18
而在加气混凝土中，水泥提供钙质材料，贡献加气混凝土的强度。其主要作用是保证浇注的稳定性，加速坯体的硬化和切割时坯体的塑性强度。
本文实验采用的水泥是由江南-小野田水泥有限公司生产的Ⅱ型硅酸盐水泥，其化学成分如表2所示：
表2 本实验所用硅酸盐水泥化学成分
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3
含量/% 20.30 5.61 3.25 64.00 1.10 2.60
2.1.2 铅锌尾矿
本次实验采用福建某矿开采后所废弃的铅锌尾矿，其具体成分分析见图3和表3。
图3 铅锌尾矿的成分分析
表3 铅锌尾矿的成分表
SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO S L．O．I
低硫铅锌尾矿 37.66 16.58 7.04 18.28 5.2 3.43
2.1.3 石灰
石灰是加气混凝土的主要原料之一，它的作用主要是和水泥配合提供有效氧化钙，使之在水热条件下与硅质材料中的SiO2和Al2O3作用，生产水化硅酸钙。因此，石灰是加气混凝土的强度的主要来源之一。同时石灰还可以提供一个碱性环境，促进发气过程，且其在水化是放热，使胚体硬化。
本次实验使用的石灰为与黄砂按4：1混合后使用球磨机磨细的石灰。磨细的时间为2小时，通过45微米筛负压筛分后，筛余为28%。
2.1.4 黄砂粉
砂是加气混凝土中硅质材料的主要提供者，其提供的硅质材料与钙质材料反应，贡献强度。砂还可以作为骨料，减少混凝土制品的收缩性。