《蒸压混凝土制品用金属尾矿砂》（征求意见稿）编制说明

1、蒸压混凝土制品用金属尾矿砂Metal tailings sand for autoclaved concrete products编制说明编制说明（征求意见稿）蒸压混凝土制品用金属尾矿砂标准编制组2022年08月蒸压混凝土制品用金属尾矿砂行业标准编制说明任务来源尾矿是指矿山选矿过程中产生的有用成分含量低、在当前技术经济条件下不宜进一步分选的固体废物，包括各种金属和非金属矿石的选矿尾矿，主要来自采矿行业。目前，尾矿已成为我国产出量最大、堆存量最多的固体废弃物。根据中国国土资源经济研究院发布中国矿产资源节约与综合利用报告（2015）显示，我国尾矿和废石累积堆存量已接近600亿吨。尾矿堆存造成大量土

2、地资源浪费，堆积的尾矿由于颗粒较小，经常被风吹到其他地区，造成周边地区环境污染，甚至引起矿尘暴。此外，尾矿中含有重金属元素、有毒残留浮选药剂、含硫矿物等污染物，污染空气、河流，破坏土壤酸碱平衡和植被生长，甚至威胁生命安全。金属尾矿总量占我国尾矿总产生量的80%以上，主要包括铁尾矿、铜尾矿、黄金尾矿等。金属尾矿建材资源综合利用是解决其大量堆存问题的主要途径，不仅可以降低成本，还可以实现尾矿减量化、资源化、节约土地和保护环境。金属尾矿的化学组成以CaO，SiO2，Al2O3，Fe2O3，MgO等化合物为主，其特性能够满足建筑材料制备的要求。因此金属尾矿制备混凝土、加气混凝土、透水砖、砂浆、泡沫陶瓷

3、、微晶玻璃等技术相继开发并实现产业化应用。尾矿生产建筑材料已占尾矿利用总量的40%以上。蒸压建材制品是指采用蒸压养护工艺制备的建材产品，包括蒸压加气混凝土，蒸压砖，蒸压砌块等产品，金属尾矿已在蒸压产品中得到实际应用。目前用于制备蒸压建材产品的金属尾矿没有统一的标准要求，金属尾矿种类繁多，化学组成和矿物组成较大差异，这给生产企业在尾矿的选用上带来较大的困难，同时金属尾矿制备建筑材料的环境安全性也很难得到保障，由于蒸压制品对金属尾矿原料物性的要求有一定相似性，因此有必要围绕制备蒸压建材制品所采用的金属尾矿建立统一的标准，以促进尾矿资源的综合利用，确保不产生二次污染，保证产业的良好发展和新技术的开发

4、推广。根据中建材联标发202075号“关于转发工业和信息化部办公厅关于印发2020年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知的通知”的要求，北京建筑材料科学研究总院有限公司负责组织国内相关生产、施工企业、科研院所等有关单位参加起草蒸压混凝土制品用金属尾矿砂行业标准。主要工作过程2021年8月2021年10月，标准负责起草单位完成了金属尾矿砂的调研工作，包括尾矿砂生产和使用厂家的实地调研和文献调研，初步确定了金属尾矿砂验证实验方案，广泛听取了同行实验方案意见。2021年10月20日，蒸压混凝土制品用金属尾矿砂行业标准负责起草单位北京建筑材料科学研究总院有限公司在北京石景山组织采用“线上+线下”

5、相结合的形式召开了标准制定启动会及第一次工作会议。会议交流了各参编单位已有研究成果，介绍了各单位标准编制基础；讨论了标准草案中各部分内容；分析了标准编制进度，并初步确定了各参编单位的分工内容。2021年11月2022年4月，北京建筑材料科学研究总院有限公司组织相关验证试验单位寄送试验原料，并完成草案中验证试验工作，验证试验工作主要由北京建筑材料科学研究总院有限公司、山东莱钢鲁碧绿色建筑科技有限公司、河南兴安新型建筑材料有限公司、武汉理工大学、武汉建筑工业设计研究院有限公司、商洛学院、山东国环固废创新心中科技有限公司、苏州娄城新材料科技有限公司等单位同时完成。验证试验的原料由个参加标准起草的单位

6、和相关生产企业提供。2022年4月27日，标准负责起草单位北京建筑材料科学研究总院有限公司通过“线上+线下”的形式组织了标准第二次工作会。本次工作会上，标准负责人黄天勇博士汇报了各验证单位验证试验汇总数据，各参编单位针对验证试验结果进一步讨论了验证试验方法和技术标准设定问题，确定了试验完善方案。2022年5月2022年7月，根据标准第二次工作会讨论汇总，各参编单位对验证试验进行了补充工作。主编单位根据并补充试验对标准讨论稿进行了修改，并形成内部征求意见稿，征求了参编单位内部修改意见。2022年8月，根据参编单位提出的修改意见，主编单位进行汇总修改，整理出蒸压混凝土制品用金属尾矿砂（征求意见稿）

7、及蒸压混凝土制品用金属尾矿砂编制说明。主要参加单位及工作组成员及其做所工作本标准主要起草单位：北京建筑材料科学研究总院有限公司、河南兴安新型建筑材料有限公司、大冶尖峰水泥有限公司、北京鼎创环保有限公司、中建新疆建工集团第一建筑工程有限公司、河北睿索固废工程技术研究院有限公司。本标准主要参加起草单位：山东国环固废创新中心有限公司、苏州娄城新材料科技有限公司、武汉建筑材料工业设计研究院有限公司、陕西地矿第三地质队有限公司、马鞍山立马新型建筑材料有限公司、山东莱钢鲁碧绿色建筑科技有限公司、山东九曲圣基新型建材有限公司、武汉理工大学、邯郸市建业建设工程质量检测有限公司、商洛学院、山东招金科技有限公司。

8、工作组成员及其主要分工见表1。表1 工作组成员及其主要分工序号项目单位成员1征求意见稿、送审稿、报批稿北京建筑材料科学研究总院有限公司黄天勇、战佳宇2编制说明（征求意见稿）、编制说明（送审稿）北京建筑材料科学研究总院有限公司黄天勇、战佳宇、李沙3验证试验北京建筑材料科学研究总院有限公司黄天勇、李沙、崔浩楠山东莱钢鲁碧绿色建筑科技有限公司李红亮河南新安新型建筑材料有限公司司政凯武汉理工大学柳玉强武汉建筑工业设计研究院有限公司吴卫平商洛学院崔孝炜山东国环固废创新中心科技有限公司赵福财苏州娄城新材料科技有限公司魏玉强4样品邮寄山东莱钢鲁碧绿色建筑科技有限公司李红亮河北睿索固废工程技术研究院有限公司温

9、晓庆山东九曲圣基新型建材有限公司王洪波河南新安新型建筑材料有限公司司政凯陕西地矿第三地质队有限公司胡欣欣大冶尖峰水泥有限公司张峰亮北京鼎创环保有限公司吴宁中建新疆建工集团第一建筑工程有限公司陈刚、车海宝马鞍山立马新型建筑材料有限公司汤道林山东招金科技有限公司赵福财邯郸市建业建设工程质量检测有限公司张苏花5国内外资料收集、翻译北京建筑材料科学研究总院有限公司黄天勇、战佳宇、李沙河北睿索固废工程技术研究院有限公司肖虎山6行业调研情况北京建筑材料科学研究总院有限公司黄天勇、战佳宇编制原则（1）本标准侧重与确定适用于蒸压混凝土制品中的金属尾矿通用技术性能要求，遵循混凝土蒸压制品特有的性能、质量检测和控

10、制的普遍规律。（2）参考GB/T 176水泥化学分析方法、GB 8076-2008混凝土外加剂、GB/T 14684建设用砂、JC/T 622硅酸盐建筑制品用砂等相关标准，并结合验证试验，确定试验方法及指标控制范围。（3）技术指标全面，宽严得当，既能适应实际应用，又能体现金属尾矿砂及其蒸压混凝土制品自身特点。标准的主要内容5.1 名称项目名称为蒸压混凝土制品用金属尾矿砂。5.2 范围适用于蒸压加气混凝土砌块、蒸压加气混凝土板、蒸压灰砂砖、蒸压泡沫混凝土、纤维增强硅酸钙板、纤维水泥平板（蒸压养护）用铁尾矿、铜尾矿、钼尾矿和黄金尾矿砂。5.3规范性引用文件标准中共引用了6项现行国家标准、行业标准。

11、5.4 术语和定义对金属尾矿砂、蒸压混凝土制品、蒸压活性指数进行了定义。5.5 分类和标记金属尾矿砂按质量等级分为I级、II级。金属尾矿砂标记顺序为：标准编号和质量等级。5.6 技术要求参考GB/T 14684建设用砂、JC/T 622硅酸盐建筑制品用砂等相关标准，确定了金属尾矿砂的二氧化硅质量分数、蒸压活性指数、氧化钾和氧化钠质量分数、有机物、云母质量分数、硫化物与硫酸盐质量分数（以SO3计）、含泥量、夹杂物、氯化物（以氯离子含量质量计）、放射性、颗粒级配等技术指标。5.6.1 二氧化硅质量分数尾矿砂中二氧化硅分为晶态的石英和非晶态两种形态，结合验证试验结果，标准对总的二氧化硅质量进行规定，

12、即二氧化硅质量分数应不小于50%，技术指标分为两个等级，其中I级产品的二氧化硅质量分数应不小于50%、II级产品的二氧化硅质量分数不小于65%。5.6.2 蒸压活性指数尾矿砂活性指数间接反映其对混凝土制品力学性能的贡献，标准采用蒸压的方式快速测定金属尾矿砂的活性指数，结合验证试验数据，确定蒸压活性指数为I级产品不小于100%、II级产品不小于90%。5.6.3 氧化钾和氧化钠质量分数氧化钾和氧化钠的质量分数和为金属尾矿砂中的碱含量，碱含量对混凝土的中骨料有不良影响，需要对其进行含量控制，结合验证试验结果，氧化钾和氧化钠的质量分数应小于5.0%，其中I级产品不大于3.0%、II级产品不大于5.0

13、%。5.6.4 有机物、云母质量分数、硫化物和硫酸盐（以SO3计）有机物、云母质量分数、硫化物和硫酸盐（以SO3计）为尾矿砂的有害物质，影响混凝土的凝固力和耐久性，需要对其含量严格控制，结合验证试验结果，确定有机物含量应合格；云母质量分数应不大于1.0%，其中I级产品不大于0.5%、II级产品不大于1.0%；硫化物与硫酸盐（以SO3计）质量分数不大于2.0%，其中I级产品不大于1.0%、II级产品不大于2.0%。5.6.5含泥量尾矿砂中含泥量大会导致混凝土需水量大、保塑性差、收缩加大，强度降低，结构易开裂，根据验证试验结果，确定了金属尾矿砂中的含泥量应不大于8.0%，其中其中I级产品不大于5.

14、0%、II级产品不大于8.0%。5.6.7 夹杂物树皮、草根等）尾矿砂中应无夹杂物（树皮、草根等）。5.6.8 氯化物（以氯离子含量质量计）尾矿砂中的氯化物对混凝土中的钢筋有锈蚀作用，应予以严格规定，结合验证试验结果，确定了尾矿砂中氯化物（以氯离子含量质量计）含量应不大于0.03%。5.6.9 放射性根据标准GB 6566建筑材料放射性核素限量要求，金属尾矿砂的放射性内照射指数和外照射指数均应不大于1.0。5.6.10 颗粒级配对金属尾矿砂04.75mm范围内的颗粒级配进行了规定。表5-1 金属尾矿砂的颗粒级配方孔筛尺寸/mm含量/%级级2.36-4.75001.18-2.36 10100.1

15、5-1.18 60450.15 30455.7 试验方法表5-2 主要试验方法性 能试验方法二氧化硅质量分数、氧化钾和氧化钠质量分数按GB/T 176的规定进行蒸压活性指数按本标准附录A的规定进行有机物、云母、硫化物与硫酸盐、氯化物按GB/T 14684的规定进行夹杂物按本标准的规定进行含泥量按GB/T 14684的规定进行放射性按GB 6566 的规定进行颗粒级配按GB/T 14684的规定进行5.8 检验规则包括出厂检验和型式检验，出厂检验项目包括：二氧化硅含量、含泥量、夹杂物。颗粒级配及氯化物含量按产品技术要求进行。型式检验项目包括二氧化硅质量分数、蒸压活性指数、氧化钾+氧化钠质量分数、

16、有机物、云母质量分数、硫化物与硫酸盐质量分数、含泥量、夹杂物、氯化物、放射性等。出现新厂投产或老厂技术改造、使用新产源的砂、出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异、国家质量监督机构提出型式检验要求、正常生产每隔一个季度时，需要进行型式检验。如有两项以上试验结果不符合标准规定时，则判该批产品不合格。5.9 产品标志、运输和贮存规定了砂出厂时生产厂家提供的产品质量合格证书应包含的内容，明确规定了产品运输和贮存原则。采用国家标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况（1）标准编制组送审的技术文件齐全、内容祥实。（2）编制组在广泛调查研究的基础上，全面征集国内生产及施工企业的产品，进

17、行验证试验，技术内容完整，依据充分、可靠。（3）该标准规定的技术指标科学合理，可操作性强，与相关技术标准协调一致，为混合材质量控制及验收提供了依据。（4）该标准填补了行业内的空白，达到了国内先进水平。（5）国内外尚无本标准的同类标准。验证试验情况说明验证试验样品及验证试验单位情况收集不同企业邮寄的试样样品共5组，分别为承德铁尾矿砂、承德钼尾矿砂、宝鸡黄金尾矿砂、烟台黄金尾矿砂、滨州黄金尾矿砂。参与验证试验单位8家，均按照验证试验方案进行测试。验证试验结果及分析验证试验主要测试了5中尾矿砂的二氧化硅质量分数、蒸压活性指数、氧化钾和氧化钠质量分数、有机物、云母质量分数、硫化物与硫酸盐质量分数（以S

18、O3计）、含泥量、夹杂物、氯化物（以氯离子含量质量计）、放射性和颗粒级配。二氧化硅质量分数由表7-1可以看出，金属尾矿砂二氧化硅质量分数大部分大于50%，仅有承德铁尾矿的二氧化硅质量分数小于50%，同事承德钼尾矿、烟台黄金尾矿中二氧化硅的质量分数大于65%，结合尾矿砂蒸压活性指数数据，确定金属尾矿砂中二氧化硅质量分数应不小于50%，其中I级产品的二氧化硅质量分数应不小于50%、II级产品的二氧化硅质量分数不小于65%。表7-1 金属尾矿砂二氧化硅质量分数样 品二氧化硅质量分数承德铁尾矿46.3%承德钼尾矿67.3%宝鸡黄金尾矿55.5%烟台黄金尾矿73.2%滨州黄金尾矿60.9%蒸压活性指数表

19、7-2为5种金属尾矿砂的蒸压活性指数，同时，我们也对比了普通养护和蒸压养护得到的活性指数数据，可知蒸压养护相比普通养护的胶砂抗压强度增长快，蒸压养护有利于快速测定金属尾矿砂的活性指数。由表可知金属尾矿砂的蒸压活性指数均大于90%，确定I级产品蒸压活性指数应大于100%，II级产品蒸压活性指数应大于90%。表7-2 金属尾矿砂的蒸压活性指数普通养护蒸压养护抗压强度活性指数抗压强度活性指数基准水泥14.8-基准水泥43.4-承德铁尾矿9.0361%承德铁尾矿41.796%承德钼尾矿10.269%承德钼尾矿46.3107%宝鸡黄金尾矿11.678%宝鸡黄金尾矿46.4107%烟台黄金尾矿10.772

20、%烟台黄金尾矿50.8117%滨州黄金尾矿11.2576%滨州黄金尾矿42.197%氧化钾+氧化钠质量分数表7-3为金属尾矿砂中氧化钾和氧化钠的质量分数，两者的质量之和为总的碱含量，碱性物质会与混凝土中的骨料发生碱-骨料反应，该反应会导致混凝土内部发生膨胀开裂，损害工程质量，需要进行严格控制。表7-4为采用GB/T 1346-2011水泥标准稠度、凝结时间、安定性检验方法中检验方法测试金属尾矿砂的安定性结果，其中用于测试的安定性试饼为30%的金属尾矿砂粉加70%的基准水泥，用水量为标稠需水量。结果表明，雷氏夹位移均小于3mm，所有样品的安定性均合格。结合氧化钾和氧化钠质量分数验证试验结果，5种

21、金属尾矿砂的总碱含量均不超过5.0%，对标JC/T 622硅酸盐建筑制品用砂，确定金属尾矿砂中氧化钾和氧化钠总量分数为I级产品不大于3.0%，II级产品不大于5.0%。表7-3 金属尾矿砂中氧化钾+氧化钠质量分数样品K2O（%）Na2O（%）总碱量承德铁尾矿0.250.450.61承德钼尾矿4.471.84.74宝鸡黄金尾矿2.881.843.74烟台黄金尾矿3.192.214.31滨州黄金尾矿4.031.54.15表7-4 金属尾矿粉净浆试饼的安定性试验结果净浆样品标稠需水量比雷氏夹位移（mm）结果判定承德铁尾矿0.2552.25合格承德钼尾矿0.262合格宝鸡黄金尾矿0.282合格烟台黄金

22、尾矿0.280.25合格滨州黄金尾矿0.320.25合格有机物、云母质量分数、硫化物与硫酸盐质量分数如表7-5所示为金属尾矿砂的有机物、云母质量分数、硫化物与硫酸盐质量分数验证试验结果。其中有机物含量均为合格，云母质量分数最大值不超过0.1%，硫化物与硫酸盐质量分数最大值不超过0.3%。结合验证试验结果，确定有机物含量指标为合格；云母质量分数为I级产品不大于0.5%，II级产品不大于1.0%；硫化物与硫酸盐质量分数为I级产品不大于1.0%，II级产品不大于2.0%。表7-5 金属尾矿砂中有机物、云母、硫化物与硫酸盐质量分数样品名称有机物云母质量分数（%）硫化物与硫酸盐质量分数（%）承德铁尾矿合

23、格0.040.0111承德钼尾矿合格0.030.0277宝鸡黄金尾矿合格0.070.0136烟台黄金尾矿合格0.060.0088滨州黄金尾矿合格0.050.0232含泥量表7-6为金属尾矿砂中的含泥量，验证试验结果表明，其含泥量最低为2.5%，最高不超过8%，结合验证试验结果，并对标JC/T 622硅酸盐建筑制品用砂，确定金属尾矿砂中含泥量为I级产品不大于5.0%，II级产品不大于8.0%。表7-6 金属尾矿砂中含泥量样品名称MB值含泥量（%）承德钼尾矿1.754.375承德铁尾矿37.5烟台黄金尾矿12.5陕西宝鸡黄金尾矿2.255.625滨州黄金尾矿2.56.25夹杂物（树皮、草根等）表7

24、-7为金属尾矿砂夹杂物含量情况，根据验证试验结果，确定金属尾矿砂中夹杂物为无。表7-7 金属尾矿砂中夹杂物样品名称夹杂物承德铁尾矿无承德钼尾矿无宝鸡黄金尾矿无烟台黄金尾矿无滨州黄金尾矿无氯化物（以氯离子含量质量计）氯化物对混凝土中钢筋具有腐蚀作用，表7-8为金属尾矿砂中氯化物含量，可以看出，几种尾矿砂中的氯离子含量在0.01%0.02%之间，对标GB/T 14684-2022，尾矿砂均满足该标准中类和类产品标准，结合标准与验证试验结果，规定氯离子含量为不超过0.03%。表7-8 金属尾矿砂中氯化物含量样品名称氯化物（%）承德铁尾矿0.010承德钼尾矿0.013宝鸡黄金尾矿0.019烟台黄金尾矿

25、0.005滨州黄金尾矿0.014放射性根据标准GB 6566要求，建筑主体材料的放射性核素限量应满足内照指数1.0，外照指数1.0。表7-9为金属尾矿砂的放射性结果，其内照指数和外照指数均小于1.0，因此结合验证试验对金属尾矿砂的放射进行了相应规定。表7-9 金属尾矿砂的放射性样品名称放射性内照指数外照指数承德铁尾矿-0.05承德钼尾矿0.230.71宝鸡黄金尾矿0.130.50烟台黄金尾矿0.030.37滨州黄金尾矿0.150.67颗粒级配表7-10 金属尾矿砂颗粒级配方孔筛尺寸（mm）含量（%）技术标准宝鸡金尾矿承德钼尾矿承德铁尾矿烟台黄金尾矿滨州黄金尾矿级级2.364.75011401001.182.36018160410100.151.181458752243 60 45030 45标准中涉及专利的情况说明本标准在制定过程中没有涉及专利的情况。产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况2020年，我国蒸压加气混凝土生产企业约2000家，随着国内企业开始引入国外先进设备以及自主研发新设备进程的加快，2020年我国蒸压加气混凝土砌块行业产能已经达到2.8亿立方米，实际产量达到1.9亿立方米。2021年国家印发关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导