铁尾矿砂在土木工程建造领域中的再生利用分析研究

摘要

在我国,铁尾矿的堆存占全部尾矿堆存总量的近1/3,而且呈逐年增长趋势,而目前尾矿的综合利用率仅为7％。这样以来,随着开采矿数目和产量的猛增,由大量堆积的铁尾矿砂产生的危害也逐渐显现出来。巨大的堆放量占用大片耕地与植被,导致资源浪费,造成环境污染,诱发地质灾害,制约地区经济发展以及引发一系列社会问题。
　　研究从我国铁尾矿资源再生利用实际现状出发,立足于可持续发展角度,以寻求铁尾矿资源综合利用的有效途径,尤其是在土木工程建造领域的应用方法以及推广措施,改善生态环境,化解由此产生的系列社会矛盾为主要目的,通过对大量有关研究文献的分析汇总,并结合大范围的详细考察和调研,对国内外铁尾矿砂再生利用的现状进行分析总结,寻找出其再生利用中存在的突出问题,展开对铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的技术可行性、经济性、环保性、适用性以及推广应用等进行系列分析研究,研究的主要内容及成果包括以下几方面:
　　1.铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的技术可行性分析。通过大量实验研究对铁尾矿的化学与矿物成分、热重、碱环境下的基本性能以及基本状态进行分析总结,之后通过对铁尾矿砂,天然砂与铁尾矿—天然砂两掺三者进行性能比对实验,论证了铁尾矿砂浆具有合格的抗裂性、抗冻性、耐酸碱性以及耐久性等工程性能,从技术层面论证了铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的可行性。
　　2.铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的环保性与经济性分析。基于循环经济理念,利用碳排放计算方法、动态实用性效益分析模型和构建的减排价值评估体系,结合工程实际,分别对铁尾矿砂再生利用的环保性、经济性以及环境经济效益进行了定量化的研究。从环保与经济层面分析了铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的切实可行性与必要性。
　　3.铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用的适用性评价。应用物元可拓模型,通过借鉴建筑领域相关的评价指标体系,遵循一般评价指标体系设计的基本原则,构建铁尾矿砂再生利用效果评价指标体系。分别建立了铁尾矿砂再生利用可拓物元效果评价模型和基于CCM法的铁尾矿砂再生利用技术的适用性评价模型,对铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用效果与适用性进行更加准确地评价,最后,结合实例对模型的有效性进行了检验。
　　4.铁尾矿砂在土木工程建造领域中再生利用技术的推广与实施。通过总结铁尾矿砂再生利用技术在推广及实施方面存在的不足,设定再生利用技术推广工作的指导思想与基本原则。同时,通过对再生利用参与各方间的博弈分析,确定参与各方的利益平衡点,在此基础上,建立铁尾矿砂再生利用推广的框架体系,并提出相应的政策建议。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

图表目录

1 绪论

1.1 研究背景、目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究边界及内容

1.4 研究方法及基本框架

2 调查研究及相关基本理论

2.1 调查研究

2.2 相关理论

2.3 本章小结

3 铁尾矿砂再生利用的技术可行性分析研究

3.1 铁尾矿的成分与性质

3.2 铁尾矿的稳定性分析

3.3 铁尾矿物理性能分析

3.4 铁尾矿砂浆试验研究

3.5 铁尾矿砂浆的工程应用特性研究

3.6 本章小结

4 铁尾矿砂再生利用的环保性与经济性分析研究

4.1 铁尾矿砂再生利用的环保性和经济性分析的必要性

4.2 铁尾矿砂再生利用的环保性分析

4.3 铁尾矿砂再生利用的经济性分析

4.4 铁尾矿砂再生利用的环境经济效益分析

4.5 本章小结

5 铁尾矿砂再生利用的适用性评价研究

5.1 评价指标体系研究现状及存在的问题

5.2 评价指标体系设计原则

5.3 评价指标体系的建立

5.4 评价指标权重的计算

5.5 基于可拓物元模型的铁尾矿砂再生利用效果评价

5.6 基于CCM法的铁尾矿砂再生利用的适用性评价

5.7 本章小结

6 铁尾矿砂再生利用技术推广的分析研究

6.1 铁尾矿砂再生利用技术推广工作的指导思想和基本原则

6.2 铁尾矿砂再生利用参与各方间的博弈分析

6.3 铁尾矿再生利用技术推广的保障措施

6.4 本章小结

7 结论和展望

7.1 主要结论

7.2 研究展望

攻读博士学位期间发表的论文和参加的科研工作

附录1：铁尾矿砂再生利用效果评价调查问卷

附录2：西安市商品砂浆生产企业现状调查问卷

参考文献

致谢