專(zhuān)利名稱(chēng)：用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑飾面材料，尤其是利用鞍山式鐵礦的尾礦制備?；ㄖ椕?材料及制備方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)鐵礦尾礦堆存量巨大，全國(guó)8000多國(guó)有礦山和11萬(wàn)多鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體礦山， 累積堆存的尾礦量近50億噸；黑色冶金礦山累積堆存的鐵尾礦量高達(dá)十幾億噸，占全部尾 礦堆存總量的近1/3，占用了大量的耕地和山林。鐵尾礦庫(kù)的存在，對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重危 害，并嚴(yán)重威脅尾礦庫(kù)周邊的安全。鞍山高硅型鐵礦在我國(guó)分布廣，鞍山高硅型鐵礦石為 成條帶狀的貧鐵礦，平均含鐵量為30%左右，主要的脈石礦物有石英、綠泥石、角閃石、方解 石，尾礦中主要成分是石英及硅酸鹽礦物，SiO2含量高。由于鞍山型鐵尾礦的尾礦量大，含 硅高，不含有價(jià)伴生元素，故鐵尾礦粉的有效開(kāi)發(fā)利用率非常低，目前見(jiàn)諸報(bào)道的關(guān)于鞍山 型鐵尾礦粉的利用的文獻(xiàn)有利用鐵尾礦粉作為原料來(lái)制作蒸壓蒸壓磚、燒結(jié)磚，利用鐵尾 礦粉制作微晶玻璃或陶瓷制品，鐵尾礦粉替代鋪路砂石用于鋪路，或作礦坑礦井的開(kāi)挖回 填用料。不但用量非常少，而且附加值低，不利于大范圍的推廣，致使鐵尾粉的尾礦庫(kù)存逐 年增加，沒(méi)有從根本上解決占地、環(huán)境污染和安全問(wèn)題。鐵尾礦是鐵礦選廠從原礦中選出精 礦之后拋棄的固體廢棄物，鞍山高硅型鐵尾礦中含有的主要成分為Si02、CaO, A103、MgO和 少量的氧化鐵。通過(guò)對(duì)鐵尾礦粉成分分析，在對(duì)其成分進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以后可以用作燒結(jié)原 料制備建筑飾面材料。在建筑行業(yè)，裝飾用石類(lèi)或類(lèi)石板材的用量巨大。利用廢棄的鐵尾 礦粉制備建筑用類(lèi)石板材等飾面材料，不但可以充分利用鐵尾礦粉這一巨大資源，降低鐵 尾礦庫(kù)造成的環(huán)境污染和安全威脅，而且可以減少采石開(kāi)山及瓷磚燒制造所造成的山林和 土地破壞。目前公開(kāi)的文獻(xiàn)資料及專(zhuān)利查詢(xún)，未發(fā)現(xiàn)利用鐵尾礦粉制備建筑飾面材料的配方 和制備工藝流程的相關(guān)內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用鞍山式鐵礦尾礦制備 建筑飾面材料及制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚，按重量百分比各組分含量為鐵尾礦粉45%-54%高爐渣25% -32%硼砂2%-4%無(wú)水BaCO30. 5% ~1%菱鎂礦5%-9%鉀長(zhǎng)石1.5%-2%
純堿5%-10%TiO20% -1. 2%Sb203、0% -1. 5%
硫磺0%-1·3%用鞍山式礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下45%-54%鐵尾礦粉、25%-32%高爐渣、2%-4%硼 砂、0. 5% -1%無(wú)水 BaC03、5% -9%菱鎂礦、1. 5% -2%鉀長(zhǎng)石、5% -10%純堿、0% -1. 2% TiO2,0% -1. 5% Sb2O3和0% -1. 3%硫磺裝入球磨機(jī)中混磨10小時(shí)；C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積比為1 2的比例加水，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；d、在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)4小時(shí)，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，震動(dòng)2小時(shí)，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。本發(fā)明的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)步驟f所述的干燥溫度70-90°C ；步驟g所述的焙燒溫度為950°C -1150°C，焙燒時(shí)間110分鐘-165分鐘，保溫時(shí)間 為20分鐘-45分鐘。有益效果本發(fā)明所制得的建筑飾面材料以玻璃相為主，有部分結(jié)晶相存在于中 心部位降溫較慢的地方。有效地利用了鞍山式鐵礦尾礦，利用率高，解決了尾礦的堆存問(wèn) 題，有效地利用了資源，改善了環(huán)境。與現(xiàn)有技術(shù)相比鐵尾礦的利用率高，燒結(jié)溫度低，跟 同類(lèi)產(chǎn)品相比大大降低能耗；生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，易于操作。制坯過(guò)程中用震動(dòng)沉淀的方法，大 大降低氣孔率；在制備過(guò)程過(guò)程中沒(méi)有廢氣、廢渣和廢水以及噪聲污染；制品經(jīng)過(guò)放射性 檢測(cè)，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在使用過(guò)程中不會(huì)的人體和環(huán)境造成危害。制品經(jīng)切割并打磨后表面 光潔，可替代大理石花崗巖等飾面材料。


附圖為用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚，按重量百分比各組分含量為鐵尾礦粉高爐渣25%-32%硼砂2%-4%
無(wú)水BaCO30. 5% ~1%菱鎂礦5%-9%鉀長(zhǎng)石1.5%-2%純堿5%-10%TiO20% -1. 2%Sb2O3、0% -1. 5%硫磺用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下45%-54%鐵尾礦粉、25%-32%高爐渣、2%-4%硼 砂、0. 5% -1%無(wú)水 BaC03、5% -9%菱鎂礦、1. 5% -2%鉀長(zhǎng)石、5% -10%純堿、0% -1. 2% TiO2,0% -1. 5% Sb2O3和0% -1. 3%硫磺裝入球磨機(jī)中混磨10小時(shí)；C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水，混合均勻，調(diào) 成均勻的稀糊狀；d、在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)4小時(shí)，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)2小時(shí)，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中70-90°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為950°C -1150°C，焙燒時(shí)間 110分鐘-165分鐘，保溫時(shí)間為20分鐘-45分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。實(shí)施例1 用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下54Kg鐵尾礦粉、25Kg高爐渣、2Kg硼砂、0. 5Kg無(wú)水 BaC03、5Kg菱鎂礦、1. 5Kg鉀長(zhǎng)石、5Kg純堿、1. 2KgTi02、l. 5KgSb203和1. 3Kg硫磺裝入球磨機(jī) 中混磨10小時(shí);C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水48Kg，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；d、在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)4小時(shí)，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)2小時(shí)，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中80°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為950°C，焙燒時(shí)間110分鐘，保溫時(shí)間為20分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。理化性能測(cè)試數(shù)據(jù)為密度2. 80g/cm3,抗壓強(qiáng)度94MPa，抗彎強(qiáng)度28Mpa，莫氏硬度5。實(shí)施例2
用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下45Kg鐵尾礦粉、32Kg高爐渣4Kg硼砂、IKg無(wú)水 BaCO3>9Kg菱鎂礦、2Kg鉀長(zhǎng)石、5Kg純堿、IKg TiO2, IKgSb2O3和IKg硫磺裝入球磨機(jī)中混磨 10小時(shí)；
C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水50Kg，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；d、在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)4小時(shí)，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)2小時(shí)，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中70°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為1000°C，焙燒時(shí)間120分 鐘分鐘，保溫時(shí)間為30分鐘5分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。理化性能測(cè)試數(shù)據(jù)為密度2. 66g/cm_3，抗壓強(qiáng)度88MPa，抗彎強(qiáng)度19Mpa，莫氏硬 度5。實(shí)施例3 用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下50Kg鐵尾礦粉、28Kg高爐渣、3Kg硼砂、0. 8Kg無(wú)水 BaCO3>6Kg菱鎂礦、1. 8Kg鉀長(zhǎng)石、6Kg純堿裝入球磨機(jī)中混磨10小時(shí)；C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水48Kg，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；d、在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)4小時(shí)，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)2小時(shí)，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中85°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為1050°C，焙燒時(shí)間130分 鐘，保溫時(shí)間為40分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。理化性能測(cè)試數(shù)據(jù)為密度2. 58g/cnT3，抗壓強(qiáng)度61MPa，抗彎強(qiáng)度20Mpa，莫氏硬度4。實(shí)施例4:用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下48Kg鐵尾礦粉、28Kg高爐渣、2. 5Kg硼砂、IKg無(wú)水 BaCO3>8Kg菱鎂礦、2Kg鉀長(zhǎng)石、7Kg純堿、裝入球磨機(jī)中混磨10小時(shí)；C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水49Kg，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；
d、在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)4小時(shí)，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度30mm，模具在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)2小時(shí)，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中90°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為1100°C，焙燒時(shí)間1165分鐘，保溫時(shí)間為45分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。理化性能測(cè)試數(shù)據(jù)為密度2. 43g/cnT3，抗壓強(qiáng)度65MPa，抗彎強(qiáng)度23Mpa，莫氏硬 度 4. 5。
權(quán)利要求
一種用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚，其特征在于，按重量百分比各組分含量為鐵尾礦粉 45％-54％高爐渣25％-32％硼砂 2％-4％無(wú)水BaCO3 0.5％-1％菱鎂礦5％-9％鉀長(zhǎng)石1.5％-2％純堿 5％-10％TiO2 0％-1.2％Sb2O3、 0％-1.5％硫磺 0％-1.3％
2.按照權(quán)利要求1所述的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，其特征在于，包 括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下45%-54%鐵尾礦粉、25% -32%高爐渣、2% -4%硼砂、 0. 5% -1%無(wú)水BaC03、5% -9%菱鎂礦、1. 5% -2%鉀長(zhǎng)石、5% -10%純堿、0% -1. 2% Ti02、 0% -1. 5% Sb203和0% -1. 3%硫磺裝入球磨機(jī)中混磨10小時(shí)；c、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積比為1 2的比例加水，混合均勻，調(diào) 成均勻的稀糊狀；d、在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)4小時(shí)，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)2小時(shí)，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；h、出爐脫模；i、切割整形。
3.按照權(quán)利要求1所述的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，其特征在于，步 驟f所述的干燥溫度70°C -90°C。
4.按照權(quán)利要求1所述的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，其特征在于，步 驟g所述的焙燒溫度為950°C -1150°C，焙燒時(shí)間110分鐘-165分鐘，保溫時(shí)間為20分 鐘-45分鐘，隨爐溫自然冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚及制備方法。是由鐵礦尾礦粉、高爐渣、硼砂、無(wú)水BaCO3、菱鎂礦、鉀長(zhǎng)石、純堿、TiO2、Sb2O3和硫磺組成，裝入球磨機(jī)中混磨一定時(shí)間，達(dá)到所需的粒度，加水調(diào)成均勻的稀糊狀，在震動(dòng)機(jī)上排除氣泡，除去上層水，倒入陶瓷模具中，在震動(dòng)機(jī)上震動(dòng)，再除去上層水，再將模具和物料一同放入干燥爐中干燥，放入燒結(jié)爐中焙燒，出爐脫模，切割整形。有效地利用了資源，改善了環(huán)境，解決了尾礦的堆存問(wèn)題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，鐵尾礦的利用率高，氣孔率低，制備過(guò)程中沒(méi)有廢氣、廢渣、廢水、噪聲、無(wú)放射性污染生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，易于操作。制品經(jīng)切割并打磨后表面光潔，可替代大理石花崗巖等飾面材料。
文檔編號(hào)E04F13/14GK101830685SQ20101016352
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者劉旭, 劉春寶, 才委, 李亞超, 王利娟, 王旭, 鄧洪超, 馬文星 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)