该成果以秦岭保护为背景，以铁尾矿绿色建材资源化与新型建筑工业化的协同发展为目标，根据铁尾矿的特征属性，围绕铁尾矿资源化及装配式建筑中遇到的铁尾矿排放量大，粒径、成分差异大，活性低，预制构件自重大等问题开展深入研究。在国家自然科学基金项目，陕西省、西安市相关科技项目及本成果涉及的相关企业的资助下，通过不断开拓创新，逐步解决了铁尾矿分选、烘干，铁尾矿陶粒、岩棉等绿色建材产品研发，绿色混凝土性能提升，预制构件设计、生产等一系列难题，获得以下创新技术。

创新性技术1：基于大颗粒气固两相流动力学参数优化的传热效率提升技术

为解决铁尾矿烘干与分选过程中细粉含量高、易团聚、水分脱除速率慢等问题，联合鼓泡流化床换热和逆流换热模式，构建了由多个独立换热单元垂直分布组合而成的立式铁尾矿砂烘干和粉尘脱除装置，改变了传统堆积态气固接触方式，提升气固两相热交换速率，提高了铁尾矿机制砂烘干及除粉效率。

创新性技术2：基于铁相价态优化分布及莫来石相前驱体演化的陶粒激发-烧结技术

通过活性激发对凝灰岩类铁尾矿组分诱导重构，常温环境形成莫来石前驱体，降低莫来石升温成长过程中的活化能垒，提高铁尾矿陶粒烧结体系中莫来石占比及几何尺寸。构建基于铁相价态径向合理分布的铁尾矿陶粒两相结构，实现物理、力学性能的有效调控。

创新性技术3：基于生物矿化/纳米改性的水泥石微细结构致密化技术

利用铁尾矿混凝土生产废液中Fe相生物催化剂，有效激发生活废水中有机碳源经β氧化代谢碳酸根的转化，充分结合废液中金属盐离子，诱导沉积形成具有纳米尺度的球形复盐颗粒，调节胶凝材料体系孔结构。通过在铁尾矿骨料表面富集石墨烯二维碳基纳米材料，压缩并强化混凝土界面过渡区，提升混凝土物理力学性能。

创新性技术4：基于跨尺度的铁相掺杂铝硅酸盐纤维制品性能与结构优化技术

利用富铁铝硅酸盐熔体结构特性与成纤性能的关系，建立Fe相调控结构演化规律体系，调控纤维玻璃体中Fe赋存方式与高温稳定性，明确铁尾矿熔体-纤维玻璃体转化机理，提出纤维群簇细观结构搭建的优化参数，解决了低硅铁尾矿纤维化应用过程中关键问题。

创新性技术5：基于铁尾矿陶粒混凝土的轻质预制构件设计与成型技术

提出普通/高强钢筋铁尾矿陶粒混凝土预制构件（叠合板、楼梯、外挂墙板、轻钢复合墙板等）设计方法。依据高黏度浆体流变学理论，制定高密度差体系均匀性控制方案，保障铁尾矿陶粒混凝土预制构件各组分均匀分布，提高质量稳定性。构建利用铁尾矿陶粒轻质混凝土的“弱框架-轻钢复合墙体”新型结构体系，提出计算参数与设计方法。

结合上述相关技术，从常温加工、中温烧结、高温熔融三个层面对铁尾矿进行深加工。取得了以下技术成果。

（1）根据秦岭矿山固废资源分布特征，结合西安地区砂石等建材资源短缺问题，以及装配式建筑发展需求，选择以铁尾矿固废资源化利用为突破口，研制出铁尾矿精品骨料、陶粒、岩棉等绿色建材产品。在此基础上，实现预拌混凝土、装配式轻质预制构件、轻钢复合墙板、保温节能一体化模板的规模化应用，形成从绿色秦岭，绿色建材到绿色建造的铁尾矿资源化利用区域产业链，开辟了铁尾矿资源化综合利用的产业化新途径。

（2）确定了铁尾矿粒径分级原则与技术路线，破解了铁尾矿生产过程小微粒径颗粒水分脱除单元与破碎分级工艺的系统衔接关键性问题，发明了流化床铁尾矿高效烘干分级设备，建立了首条规模化铁尾矿骨料生产示范线，带动了整个秦岭铁尾矿骨料资源化利用产业的快速发展。目前，已建成具有年产百万吨级能力的生产线集群。

（3）建立了铁尾矿骨料混凝土、砂浆等系列绿色建材产品的生产、质量控制方法和关键技术，主持编制了陕西省工程建设标准《预拌混凝土绿色生产与管理技术规程》DBJ 61/T 188-2021和《普通预拌砂浆生产与应用技术规程》DBJ 61/T 85-2014；开发了基于微生物诱捕技术的铁尾矿系列产品绿色、低碳生产技术，在陕西未来创投建设科技有限公司等企业完成示范运行。

（4）研发了轻质高强铁尾矿陶粒并首次实现产业化生产。依据铁尾矿细粉的化学成分、矿物组成，明确了将其作为主要原材料制备陶粒的技术路径。阐明了富铁铝硅酸盐升温过程中矿相重组与形成规律，以及微观结构演化与力学性能变化的关系，确定了受控相形成的温度制度及气氛控制方案，开发出筒压强度不低于6.5 MPa，吸水率不高于6%，密度等级为700级、800级等铁尾矿轻质高强陶粒，建成了年产2万m³的铁尾矿陶粒生产线。

（5）基于低硅铁尾矿的成分特点，发明了建筑外墙保温用铁尾矿岩棉板制备方法，并在年产5万吨的生产线投入使用。原材料中铁尾矿占比达70％~80％，有效降低了玄武岩等天然岩石开采造成的环境影响，提高了岩棉生产原材料绿色化、本地化程度，解决了建筑保温岩棉制品原材料成本高、生产能耗高、服役安全性低的突出问题。

（6）多角度改善铁尾矿陶粒混凝土力学性能和耐久性。研发了铁尾矿陶粒预制叠合板、楼梯、泡沫混凝土内隔墙板、轻钢复合墙板等系列产品，降低了预制构件自重与成本，成功应用于陕西能源绿色建筑产业园、西安市公租房等示范项目。编制完成陕西省工程建设标准《铁尾矿陶粒混凝土预制构件生产与应用技术规程》，为后期全面推广奠定基础。

对该成果的创新性内容进行技术查新，结果显示除项目组成员发表的前期研究成果外，未见到与该项目查新点内容相同的中外文文献报道。该成果与国内外同类技术比较，具有明显的领先性。