矿渣-钢渣基尾砂充填体矿化封存CO_(2)力学性能研究OA

为协同实现CO_(2)封存与工业固废资源化利用,提出在胶凝材料体系中采用高炉矿渣微粉与钢渣粉替代80%的水泥,并复合铁尾砂制备CO_(2)矿化充填体。通过系统测试矿化前后充填体的单轴抗压强度、物相组成、微观形貌及固碳率,探究固废掺量比例对充填体力学性能与固碳效果的影响机制。结果表明:充填体抗压强度随矿渣粉与钢渣粉掺量比例的降低呈线性递减趋势;当矿渣粉、钢渣粉与水泥质量比为2∶7∶1时,矿化充填体表现出最优力学性能,其7、14、28 d单轴抗压强度分别为4.38、5.63和6.65 MPa。微观分析显示,28 d龄期时充填体中的SiO_(2)与生成的CaCO_(3)共同致密了内部孔隙结构,为力学强度提供了关键支撑;而随着钢渣粉掺量升高,矿化产物中CaCO_(3)由菱形逐渐转变为棒状,导致不同物质间界面连接作用减弱,结构趋于松散,进而造成抗压强度下降。不同质量比例下充填体试块的固碳率介于9.57%~10.28%之间,差异不显著,这一现象与各原料中氧化物含量相近直接相关。本研究为绿色矿山尾矿充填技术提供了新的技术路径,对推动CO_(2)地质封存与工业固废高效利用的协同发展具有重要的工程应用价值与理论参考意义。