随着钢铁工业的迅速发展，尾矿在工业固体废弃物中占的比例也越来越大。特别是铁矿山选矿产生的二次铁尾矿细泥，是由水和尾矿沙组成，必须排放进入尾矿库。尾矿库类似巨型水库，每逢雨季，库内水容量过大，坝体长期遭受水浸，侧压力增强，很容易造成坝体泄露、滑坡、跑矿，冲毁农田、淤埋河道，对周围环境以及人民的生命财产造成危害。随着尾矿数量的不断增加，尾矿库坝体高度也随之增加，不安全隐患日益增大，尤其是坝高超过100m的大型尾矿库，一旦发生事故，其造成的破坏程度将不亚于地震的破坏程度。

从另外一个角度来看，是含有大量有用组分的暂时废弃物，它有着很高的利用价值。公司的铁尾矿细泥主要成分为Fe2O3、SiO2和Al2O3，其尾矿细泥铁品位达到20%左右，粒度200目约占75%以上，比表面积大，吸水后粘度大，在与铁精矿造球作用的过程中有可能起到了与膨润土相似的作用。于是，我们和马钢公司合作进行了采用二次铁尾矿改性添加剂制备球团试验研究。

二次铁尾矿细泥与繁昌膨润土的化学成分比较数据列在表2。

表2 铁尾矿细泥、膨润土化学成份分析(％)

由表2可见，姑山铁尾矿细泥与膨润土的化学成分相似，其粒度组成200目以下占76.5%，比表面积较大，但铁含量远远高于膨润土的铁含量，氧化铝的含量相对于膨润土略低。但是，铁尾矿细泥的其它理化性能如膨润度、膨胀容等性质不如膨润土，见表3。

表3 繁昌膨润土、二次铁尾矿细泥的理化性能测定结果

由上述讨论可知，铁尾矿细泥必须通过添加一定量的膨润土以增加其膨胀容与膨润度，并添加少量的具有粘结和桥联作用的物质将铁尾矿细泥和膨润土粒子连接、改性之后，组成新型粘结剂，这种铁尾矿细泥改性粘结剂才可能在铁精矿造球过程中起到与膨润土相似的作用。我们在实验室条件以一定质量百分数繁昌膨润土泥浆的粘度作为基准，通过测定在相同的固体物质质量百分数条件下，不同比例下的二次铁尾矿细泥与膨润土以及其它改性剂的泥浆的粘度，以其相对粘度的大小来筛选、优化组合铁尾矿细泥改性剂的配方。优化组合出的铁细泥改性粘结剂配方的红外表征图见图2表3 繁昌膨润土、二次铁尾矿细泥的理化性能测定结果。

图2 改性粘结剂与膨润土红外光谱比较图（a-繁昌膨润土；b-改23；c-改24）

由图2可见，改23和改24的红外吸收峰形与繁昌膨润土的特征吸收峰形相似，峰值出现的位置也相差无几，仅在890cm-1和1430cm-1附近有点差异，890cm-1附近是Fe-O-H的吸收峰，改性粘结剂在此处出现较为明显的吸收峰，是由于它们中铁元素的含量高于膨润土；1430cm-1附近为碳酸盐的吸收峰，与铁尾矿细泥的谱图相比，改性粘结剂在此处的峰强度有所下降，说明无机物质与膨润土以及铁尾矿细泥进行了桥联，组成了和纯膨润土类似的新型球团粘结剂。

通过三个阶段的改性含铁尾矿粘结配方筛选造球试验，优化组合出三个配方，将其球团进行竖炉投笼试验。工业性投笼试验结果见表4，其焙烧球化学成份列于表5，球团冶金性能试验结果表6。

表4 投笼试验的编组及试验结果

表 5 投笼试验球团矿化学成份 (％)

表6 球团冶金性能试验结果

由表4、表5及表6可见，投2、投3配方生球落下强度分别为2.80/次个和2.85次/个，接近膨润土组；而投3配方生球的抗压强度超过了膨润土组球团；投2、投3配方成品球的抗压强度分别为4242N/个和4742N/个，超过膨润土组球团（4141N/个）和现场竖炉生产的成品球团（4313N/个）；其主要冶金性能指标都达到了一级或二级球团质量标准，球团铁品位也不降低。一系列试验说明了铁尾矿细泥改性粘结剂能替代膨润土在铁球团生产实践中应用，不会降低球团生产的生产率，球团质量也接近于膨润土球团的质量，能满足高炉生产的要求,更重要的是利用了二次铁尾矿资源。

在马钢二铁总厂球团分厂工业试验结果表明，在润磨比例相近条件下，竖炉配加改性含铁细泥尾矿粘结剂替代膨润土，原料成本降2.39元/t。高炉使用配加改性含铁细泥尾矿球团矿可提高入炉品位0.02%，降焦0.164kg/t，节约燃料成本0.34元/t铁。其次，每吨二次铁尾矿改性粘结剂成在300元左右。目前马钢二铁总厂已经同意应用，姑山矿业公司方面与安徽工业大学正在设计和建造二次铁尾矿改性粘结剂加工厂，预计在明年可能在竖炉上正式应用。