硅酸鎂質(zhì)尾礦是指以橄欖石、輝石以及它們的蝕變礦物—蛇紋石為主要成分的金尾礦、銅鎳尾礦、石棉尾礦、石棉尾礦、滑石尾礦等。
這類尾礦在我國用于水化合成墻體材料的實例尚不多，僅見于盧忠遠(yuǎn)在《環(huán)境科學(xué)》1997第1期上發(fā)表的“石棉礦水化合成建筑材料的研究”一文。該文介紹，所用尾礦成分為SiO2 39.20%;MgO 40. 09腸;A1203  1.32%;Cr2 03 1.00%;Fee 03 7.44%;CaO 0.52%; NiO 0.01%;燒失量13. 19%;以蛇紋石為主，含少量滑石、白云石和方解石。將此尾礦破碎成10mm的碎粒，在700-1050℃下鍛燒，然后磨細(xì)至0. 08mm篩余鎮(zhèn)1000，加水拌和，經(jīng)成型、蒸壓，可制強(qiáng)度達(dá)23. 65MPa的試件。
    這方面的工作，前蘇聯(lián)研究的程度較高，早在20世紀(jì)70年代初，他們就利用科夫多爾斯克和卡奇納爾斯克選礦公司的富鎂尾礦，研制出膠凝材料、蒸壓磚、多孔混凝土等制品，并建設(shè)了試驗性工廠，獲得成功。
    研究表明，橄欖石、輝石等無水的硅酸鎂礦物，磨細(xì)后具有膠凝能力。其中，橄欖石的膠結(jié)強(qiáng)度和凝結(jié)速度好于輝石。含橄欖石98%的純橄欖巖，磨細(xì)后(3000cm2/g)加水?dāng)嚢?，在常溫條件下，177^-210min初凝， 6h左右達(dá)到終凝，20天后，強(qiáng)度達(dá)到6-7MPa,蒸壓后，壓制試件強(qiáng)度可達(dá)35MPa，塑性成型試件可達(dá)30MPa。表觀密度700一  1000kg/M3的多孔混凝土試件，強(qiáng)度為3.0-v8. 5MPa。輝石的水化活性差一些，純輝石試件，常溫下，塑性成型體的凝結(jié)一般需要24h以上，7天抗壓強(qiáng)度僅為0. 15 MPa，但壓制成型的試件，28天可達(dá)3. 5MPa,蒸壓后可達(dá)6. 8MPa。
    蛇紋石經(jīng)800-900V鍛燒后，其性質(zhì)與橄欖石相似。用鍛燒過的蛇紋石型石棉尾礦代替石棉水泥板中的全部波特蘭水泥，制作的板狀構(gòu)件，一天齡期后抗折強(qiáng)度即達(dá)23. 4MPa，一年后可達(dá)31 MPa，表觀密度僅1. 6-1. 8kg/m2，吸水率在1600^-24%。
    用A12 (S04 ):溶液拌制橄欖石型尾礦粉，會迅速發(fā)生反應(yīng)，放出H2S，使樣品呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)表觀密度為750一  1000kg/m3時，強(qiáng)度4h為1.5MPa, 28天為2.0^-2.3MPa，當(dāng)表觀密度為550kg/m3時，其強(qiáng)度4h為0. 3MPa, 3天為0. 7MPa, 28天為1. 2MPa?？梢来擞米魃a(chǎn)輕質(zhì)保溫磚。
      用鍛燒的蛇紋石或蛇紋石化橄欖石、輝石型尾礦，與石灰共同  磨細(xì)，可制得石灰一蛇紋石、石灰一橄欖石、石灰一輝石或石灰一橄欖  石一輝石型膠結(jié)料，或稱為Ca-Mg混合硅酸鹽水泥。也可以加人部  分硅酸鹽水泥熟料，制得相應(yīng)的混合水泥。
    這種水泥的最佳石灰摻率為15%  -- 25%。用這種膠結(jié)料可以生產(chǎn)免燒磚.常溫條件下養(yǎng)護(hù)硬化，強(qiáng)度可達(dá)16 ^- 23MPa,蒸壓后，其免燒磚強(qiáng)度可達(dá)30MPa以上。這類膠結(jié)料的特點(diǎn)如下。
    ①密度:2.1一3. lg/cm3。
    ②需水量:比普通硅酸鹽水泥大，必要時應(yīng)用減水劑。
    ③用生石灰(以摻率25寫計)，初凝47一   60min，終凝150min;用熟石灰，初凝6一9h，終凝20^-30h;用熟石灰外加3%-5%的石膏，初凝2--3h，終凝12h。
    ④體積安定性:水泥一橄欖石型收縮較小，石灰一橄欖石型收縮較大。
    ⑤硬化:15一300C , 28天，t=175一2000C ,蒸壓6一12h,即可達(dá)到1OMPa以上的強(qiáng)度，與灰砂制品相比，同等抗壓強(qiáng)度的試件，抗折強(qiáng)度要高出1-2倍。蒸壓后的動彈性模量為與普通的硅酸鹽制品接近。
    ⑥耐腐蝕性:在軟化、硫酸鹽介質(zhì)中，強(qiáng)度可逐漸增長，在鎂鹽介質(zhì)中，強(qiáng)度有所下降，但比波特蘭水泥低。軟化系數(shù)一般為0.85~1 .05。
    ⑦抗凍性:15次凍融循環(huán)后，強(qiáng)度下降10.5%，重量下降2.3%?？箖鰳?biāo)號一般為D25^-D35,蒸壓后可達(dá)D50-D100。
    ⑧鋼筋的貓結(jié)性:一年后，貓結(jié)強(qiáng)度可達(dá)2. 10^-3. 05MPa。
    ⑨高溫性:500℃下加熱6h，強(qiáng)度仍不下降，并且還有所提高。
    ⑩活性:在空氣中存放3個月，強(qiáng)度將降低15%，存放6個月，強(qiáng)度將低20%-30%。含量越高、細(xì)度越高，下降越大。
    這類膠結(jié)料的硬化原理，實質(zhì)上就是無水礦物與水化合，生成了含水礦物。電鏡、XRD、差熱和熱重分析均證明，不加石灰時，水合產(chǎn)物相主要為片狀的葉蛇紋石和纖維狀的溫石棉類似物。加人石灰后，有透閃石類含水鈣鎂硅酸鹽生成(免燒磚機(jī))。
    由如上研究結(jié)果可以看出，這類膠結(jié)料的標(biāo)號雖然不及波特蘭水泥，但以其良好的抗折性、抗凍性、耐腐蝕和耐高溫性，仍然可以取代水泥膠結(jié)料生產(chǎn)免燒磚。運(yùn)用業(yè)已生產(chǎn)出的蒸壓磚、多孔混凝土磚、證明，這類尾礦不僅也會像含石英的其他類型尾礦一樣，具有開發(fā)水化合成墻體材料的潛力，而且還具有在常溫、低溫和蒸壓條件下均可硬化的能力。這一成果，無疑為這類尾礦的綜合利用，又增添了一個新的途徑。