專利名稱：選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型輕質(zhì)建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的墻體建筑材料都為實心磚材料，占墻體材料總量70%以上，然而大量生產(chǎn)實心粘土磚要挖土毀田，破壞植被，消耗寶貴的國土資源，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，多年來國家有關(guān)部門禁止生產(chǎn)和使用實心粘土磚。隨著墻材革新工作的不斷推進，為了減少制磚行業(yè)對粘土的用量，隨之就出現(xiàn)了蒸壓加氣混凝土砌塊，從而滿足建筑材料的需求。蒸壓加氣混凝土砌塊作為一種輕質(zhì)、隔聲、保溫性能好的新型建筑墻材，對降低粘土使用起到了很好的抑制作用。蒸壓加氣混凝土砌塊主要是將70%左右的粉煤炭與定量的水泥、生石灰膠結(jié)料、鋁粉、水石膏等按配比混合均勻，加入一定量的水，經(jīng)攪拌成漿后注入模具發(fā)氣成型，待靜停固化后切割成胚體，再經(jīng)高溫、高壓養(yǎng)護固化而制成的輕質(zhì)保溫隔熱的新型建筑材料。在我國已有60余年的生產(chǎn)和應(yīng)用歷史，由于具有重量輕、保溫性能好的特點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑中，逐漸取代傳統(tǒng)實心磚，應(yīng)用前景良好。但是在實際生產(chǎn)中受技術(shù)和質(zhì)量因素的限制，粘土使用量還很高，無法徹底根除制磚行業(yè)對耕地的破壞。我國是一個礦產(chǎn)資源豐富的國家，每年選礦場選礦中遺棄的廢礦渣很多。選礦場在生產(chǎn)過程中把礦石破碎經(jīng)水磨成漿再加入化學(xué)物攪拌選取有用的礦物后，把剩余的廢漿排到沉降池，待其廢物沉降后再打撈上來堆放，這些沉降物就是廢礦渣，有的選礦場廢礦渣堆積如山占用了不少土地。而且這些廢礦渣含有有害的化學(xué)物質(zhì)，遇到刮風(fēng)下雨天時這些廢礦渣被風(fēng)吹散到各處或被雨水沖刷到四周土地，對水資源及周邊環(huán)境造成污染。目前廢礦渣除小部分水泥企業(yè)用作添加劑使用外，幾乎沒有得到利用，日積月累這些廢礦渣無法得到妥善的處理，泛濫成災(zāi)。所以，這些廢礦渣不僅占用了大量土地放置，還會對水資源及周邊環(huán)境造成嚴重的污染，其 治理工作正日益受到人們的重視。專利文獻CN200710105971.2公開了一種“采選礦廢渣頁巖模數(shù)多孔磚燒結(jié)制品及其制備方法”，經(jīng)過粗破、細破以及過篩使原料細度達到全部粒徑小于0.5mm 0.25mm應(yīng)占65%以上；將采選礦廢渣和頁巖按重量比為70-85%: 15-30%進行配料，并加水攪拌均勻，加入的水量過量，送入存化庫存化；將存化后的料送入成型機進行半硬塑擠出成型；控制最高溫度為1000-1080°C的條件下燒結(jié)8-16小時；燒成時間為:28-36小時；出窯分檢后下水消解，該技術(shù)雖然采用了選礦廢渣，但是此方法由于燒結(jié)和保溫時間要求比較長，生產(chǎn)工藝要求高，生產(chǎn)效率比較低；而且燒結(jié)過程中由于鈣、鎂離子不容易能夠充分進行化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致穩(wěn)定的化合物不容易固定；又因為采選礦廢渣礦物含量波動較大，在未添加任何物質(zhì)的情況下，某種物質(zhì)的量可能不足，容易導(dǎo)致成型塑性達不到基本要求，即粘合強度不夠，成型時就可能會酥散掉，形成不了坯體。專利文獻CN200910304521.5公開了 “一種磷渣蒸壓加氣混凝土砌塊及其制備方法”，按照重量份計算，它是由磷洛I 65份、娃砂15 20份、生石灰10 35份、水泥5 10份、石膏2 8份、和鋁粉0.1 0.3份加水制備而成，該技術(shù)雖然能夠利用磷渣廢棄物，但是在生產(chǎn)的過程中還需要加入硅粉，成本比較高，而且此制備方法用于磷渣，沒有達到充分利用各種選礦場選礦后遺棄的廢礦渣資源的效果。因此，如何才能更好地降低蒸壓加氣混凝土砌塊的制備成本，如何避免選礦廢渣帶來的環(huán)境污染，如何變廢為寶，將這些選礦廢渣變成有用的再生資源，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益，是一個亟待解決的社會難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高性能的、能夠充分利用各種選礦廢渣資源的新型輕質(zhì)蒸壓加氣混凝土砌塊及其制備方法，解決傳統(tǒng)混凝土切塊原料成本高、穩(wěn)定性不好的問題。本發(fā)明的選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊，按重量比計算，它是由廢礦渣17 29%、河沙40 55%、生石灰12 15%、水泥12 15%、外加劑I 4%以及加水制備而成，其中:所述廢礦渣由石粉及少量粘土組成，其所含鈣百分比為45 47%、含硅百分比為18 20%，鈣硅化學(xué)成分百分比為C/S=0.71 0.75，廢礦渣水分含量為25 30% ;河沙含娃量為90 92%,含泥量I 3% ;生石灰為中速石灰，I丐含量為85 90% ；所述外加劑為鋁粉和石膏，鋁粉中金屬鋁含量百分比為98 99%，石膏為化工廠制造磷酸時的廢料(磷石膏)，三氧化硫含量為35 40%。本發(fā)明另外公開了一種選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟:I)磨制:將生石灰分別經(jīng)破碎后磨成粉狀，磨細篩分細度直至干篩法0.080mm方孔標準篩篩余10 15% ； 2)稱量:按配方的質(zhì)量配合比稱量出廢礦渣、河沙、生石灰、水泥、外加劑；3)混合水磨:將廢礦渣、河沙、石膏按原料組份的配比質(zhì)量混合，并加水磨成沙漿；4) 一次混合攪拌:經(jīng)電腦計量砂漿重量，在步驟3)所得的沙漿中按各原料組份的量加入生石灰、水泥，加水混合均勻攪拌成料漿，同時也將已稱量好的鋁粉獨立加水消解、攪拌成稀糊狀；5) 二次混合攪拌:在步驟4)料漿攪拌均勻后，對其進行擴散度檢測，擴散度達到20 22cm，再將稀糊狀鋁粉倒入料漿中一起混合，繼續(xù)攪拌均勻；6)注模、靜養(yǎng)、切割:然后把料漿澆筑入模框發(fā)氣膨脹，再靜養(yǎng)硬化成可切割胚體后，脫掉?？颍懈畛筛鞣N規(guī)格磚胚；7)蒸壓:最后將磚胚進行高溫蒸壓處理，即可得到蒸壓加氣混凝土砌塊。本制備方法步驟4)的生石灰消解速度8 15分鐘；水泥采用標號為42.5的普通水泥，初凝結(jié)時間大于45分鐘，終凝結(jié)時間小于6小時。本制備方法步驟5)的稀糊狀鋁粉倒入料漿中一起混合后攪拌的時間為30 60秒，發(fā)氣率> 99%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:(I)該產(chǎn)品具有優(yōu)良的保溫隔熱、防噪音、高強、低碳等性能優(yōu)點，該產(chǎn)品的生產(chǎn)方法工藝要求低，能耗低，能滿足建筑節(jié)能需求。(2)在制備蒸壓加氣混凝土砌塊過程中，采用廢礦渣中的鈣成份代替制備所需的部分鈣質(zhì)材料，采用廢礦渣、河沙中的硅成份代替制備所需的硅質(zhì)材料，變廢為寶，減少砂資源的耗用，節(jié)約資源，原材料取材更加廣泛，既降低生產(chǎn)成本，又能解決廢礦渣占用土地及污染環(huán)境問題，具有顯著的經(jīng)濟意義和社會意義，應(yīng)用前景非常廣泛。所以，本發(fā)明產(chǎn)品及制備方法不僅解決了廢礦渣占用土地及污染環(huán)境問題，而且所生產(chǎn)的蒸壓加氣混凝土砌塊又能達到建筑材料的要求，大大降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了廢物的回收、循環(huán)利用。
具體實施例方式下面結(jié)合具體的實施案例來進一步說明本發(fā)明:實施例1下面以制備本發(fā)明選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊為例進行說明，蒸壓加氣混凝土砌塊采用以下配方，各組分及質(zhì)量百分比含量如下:1)廢礦渣:25%，具體為鉛鋅礦選礦場廢渣，主要由石粉及少量粘土組成，石粉及少量粘土含量24%，鈣、硅比為C/S=0.71 0.75，兩者占礦廢渣成分的63 65%，廢礦渣水分含量小于30% ；2)河沙:45%，具體為疏通河道打撈上來的沉積沙，硅含量大于90%，泥含量小于3% ；3)生石灰:14%,具體為中速石灰,消解速度8-15分鐘,I丐含量大于85% ；4)水泥:13%，具體為普通42.5水泥，水泥強度符合GB175-2007標準，凝結(jié)時間:初凝大于45分鐘,終凝小于6小時；5)外加劑:3%，具體為鋁粉和石膏，鋁粉要求金屬鋁含量不小于98%，發(fā)氣率大于99% ;石膏為化工廠制造磷酸時的廢料(磷石膏)，三氧化硫含量為35-40%。具體的選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法如下:(1)磨制:將廢礦渣、河沙材料、生石灰分別經(jīng)破碎后磨成粉狀，磨細篩分直至滿足細度至干篩法0.080mm方孔標準篩篩余量10-15% ；(2)稱量:按上面配方所列的質(zhì)量配合比稱量出廢礦渣、河沙、生石灰、水泥、外力口劑；(3)混合水磨:將步驟(2)稱量好的廢礦渣、河沙、石膏混合，并加水磨成沙漿；(4) 一次混合攪拌:經(jīng)電腦計量砂漿重量，在步驟(3)所得的沙漿中按各原料組份的量加入生石灰、水泥，加水混合均勻攪拌成料漿，同時也將已稱量好的鋁粉獨立加水攪拌成稀糊狀；(5) 二次混合攪拌:在步驟(4)料漿攪拌均勻后，對其進行擴散度檢測，擴散度達到20 22cm，再將稀糊狀鋁粉倒入料漿中一起混合，繼續(xù)攪拌40秒，使鋁粉均勻分散在料漿中，確保蒸壓加氣混凝土砌塊的粘度；(6)注模、靜養(yǎng):將步驟(5)得到的料漿澆筑入?？颍?jīng)發(fā)氣膨脹，靜養(yǎng)硬化。(7)切割:將步驟(6)靜養(yǎng)發(fā)氣稠化凝結(jié)后已具有一定的強度的坯體，脫掉?？?，把胚體輸送到切割機，切割成個鐘規(guī)格磚胚；
(7)蒸壓:最后將磚胚進行高溫蒸壓處理，即可得到本發(fā)明的蒸壓加氣混凝土砌塊。本發(fā)明采用的廢礦渣可以是其它選礦場選礦后遺棄的廢礦渣，比如磷、銀、金、鐵等選礦場廢礦渣，只要礦廢渣所含化學(xué)成分鈣、硅比例適合生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊。這個配方及方法制成的本發(fā)明蒸壓加氣混凝土砌塊抗壓強度平均達到5.8MPA，單塊最低值為
5.0MPA,干燥收縮性，0.42，抗凍性，4.7MPA，導(dǎo)熱系數(shù)0.2，均達到級別A5.0B07的要求。實施例2本發(fā)明選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊采用以下配方，各組分及質(zhì)量百分比含量如下:I)廢礦渣:17%，具體為鉛鋅礦選礦場廢渣，主要由石粉及少量粘土組成，石粉及少量粘土含量24%，鈣、硅比例為C/S=0.71 0.75，廢礦渣水分含量小于30% ；2)河沙:55%,具體為疏通河道打撈上來的沉積沙,娃含量大于90%,泥含量小于3% ；3)生石灰:12%，具體為中速石灰，消解速度8-15分鐘，鈣含量大于85% ；4)水泥:15%，具體為普通42.5水泥，水泥強度符合GB175-2007標準，凝結(jié)時間:初凝大于45分鐘,終凝小于6小時；5)外加劑:1%，具體為鋁粉和石膏，鋁粉要求金屬鋁含量不小于98%，發(fā)氣率大于99% ;石膏為化工廠制造磷酸時的廢料(磷石膏)，三氧化硫含量為35-40%。制備上述配方蒸壓加氣混凝土砌塊的方法與實施例制備的過程的相同。實施例3以廢礦渣、河沙、生石灰、水泥、外加劑的質(zhì)量百分比含量為21%、50%、13%、14%、2%為配方，采用實施例1的制備方法，即可得到此配方的蒸壓加氣混凝土砌塊。實施例4以廢礦渣、河沙、生石灰、水泥、外加劑的質(zhì)量百分比含量為29%、40%、15%、12%、4%為配方，采用實施例1的制備方法，即可得到此配方的蒸壓加氣混凝土砌塊。按上述實施例制得的產(chǎn)品，具有優(yōu)良的保溫隔熱、防噪音、高強、低碳等性能優(yōu)點，該產(chǎn)品的生產(chǎn)方法工藝要求低，能耗低，能滿足建筑節(jié)能需求。產(chǎn)品以GB11968-2006《蒸壓加氣混凝土砌塊》為檢驗標準，經(jīng)認定證檢驗，各項指標均達到級別A5.0B07的要求，具體情況如下表:
表I選礦廢渣混合物蒸壓加氣混凝土砌塊技術(shù)配方原材料配比表
權(quán)利要求
1.一種選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊，其特征在于:按重量比計算，它是由廢礦渣17 29%、河沙40 55%、生石灰12 15%、水泥12 15%、外加劑I 4%以及加水制備而成，其中: 所述廢礦渣由石粉及少量粘土組成，其所含鈣百分比為45 47%、含硅百分比為18 20%，鈣硅化學(xué)成分百分比為C/S=0.71 0.75，廢礦渣水分含量為25 30% ;河沙含硅量為90 92%，含泥量I 3% ;生石灰為中速石灰，鈣含量為85 90% ； 所述外加劑為鋁粉和石膏，鋁粉中金屬鋁含量百分比為98 99%，石膏為化工廠制造磷酸時的廢料(磷石膏)，三氧化硫含量為35 40%。
2.一種制備如權(quán)利要求1所述的選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊的方法，其特征在于包括以下步驟: O磨制:將生石灰分別經(jīng)破碎后磨成粉狀，磨細篩分細度直至干篩法0.080mm方孔標準篩篩余10 15% ； 2)稱量:按配方的質(zhì)量配合比稱量出廢礦渣、河沙、生石灰、水泥、外加劑； 3)混合水磨:將廢礦渣、河沙、石膏按原料組份的配比質(zhì)量混合,并加水磨成沙漿； 4)一次混合攪拌:經(jīng)電腦計量砂漿重量，在步驟3)所得的沙漿中按各原料組份的量加入生石灰、水泥，加水混合均勻攪拌成料漿，同時也將已稱量好的鋁粉獨立加水消解、攪拌成稀糊狀； 5)二次混合攪拌:在步驟4)料漿攪拌均勻后，對其進行擴散度檢測，擴散度達到20 22cm,再將稀糊狀鋁粉倒入料漿中一起混合，繼續(xù)攪拌均勻； 6)注模、靜養(yǎng)、切割:·然后把料漿澆筑入模框發(fā)氣膨脹，再靜養(yǎng)硬化成可切割胚體后，脫掉?？颍懈畛筛鞣N規(guī)格磚胚； 7)蒸壓:最后將磚胚進行高溫蒸壓處理，即可得到蒸壓加氣混凝土砌塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟4)的生石灰消解速度8 15分鐘；水泥采用標號為42.5的普通水泥，初凝結(jié)時間大于45分鐘，終凝結(jié)時間小于6小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟5)的稀糊狀鋁粉倒入料漿中一起混合后攪拌的時間為30 60秒，發(fā)氣率> 99%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種選礦廢渣蒸壓加氣混凝土砌塊及其制備方法，屬于輕質(zhì)建筑材料領(lǐng)域，本混凝土砌塊，由廢礦渣17～29%、河沙40～55%、生石灰12～15%、水泥12～15%、外加劑1～4%以及加水制備而成，其制備方法包括磨制、稱量、混合水磨、混合攪拌、注模、靜養(yǎng)、切割、蒸壓等步驟，解決了傳統(tǒng)混凝土砌塊原料成本高、穩(wěn)定性不好的問題。由于在制備蒸壓加氣混凝土砌塊過程中，采用廢礦渣中的鈣成份代替制備所需的部分鈣質(zhì)材料，采用廢礦渣、河沙中的硅成份代替制備所需的硅質(zhì)材料，節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本，同時具有優(yōu)良的保溫隔熱、防噪音、高強、低碳等性能優(yōu)點，該產(chǎn)品的生產(chǎn)方法工藝要求低，能耗低，能滿足建筑節(jié)能需求，實現(xiàn)了廢物的回收、循環(huán)利用。
文檔編號C04B18/12GK103232210SQ20131011521
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者鄧競春 申請人:廣西新基建材有限公司