一種利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法，按照以下質(zhì)量比稱取原料：鐵尾礦砂55%～75%，石灰石6%～10%，粘土12%～38%，燒結(jié)助劑1%～5%；將破碎、粉磨后的原料按比例配好放入混料機(jī)中干混2h，混料放入造粒機(jī)造粒，在造粒機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中均勻加入原料質(zhì)量比為5%～15%的自來水，所造粒為1mm～7mm，將造好的料球自然干燥1d后，料球均勻步入經(jīng)清掃和噴涂脫模劑的模具中，加壓15MPa成型；將成型好的磚塊置于高溫爐內(nèi)在空氣氣氛下進(jìn)行煅燒，并采用40℃/h、80℃/h、45℃/h的分段升溫速度，分別到達(dá)400℃、820℃和1000℃，并在1000℃保溫6h，冷卻階段28℃/h，待冷卻至室溫即得產(chǎn)品。本發(fā)明提供一種能夠變廢為寶的利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法，與傳統(tǒng)工藝相比，廢物利用率高，彌補(bǔ)了現(xiàn)有工藝中必須強(qiáng)度較低的不足。
【專利說明】一種利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法。【背景技術(shù)】
[0002]鐵尾礦是一種復(fù)合礦物原料，一般尾礦粒度在0.074mm以下的顆粒占50%~75%，除了含少量金屬組分外，其主要礦物組分是脈石礦物，如石英、輝石、長石、石榴石、角閃石及其蝕變礦物；其化學(xué)成分主要以鐵、硅、鎂、鈣、鋁的氧化物為主，并伴有少量的磷、硫等。
[0003]鐵尾礦作為鐵礦石進(jìn)行資源開發(fā)的副產(chǎn)品，是指礦石開采之后排放的未加以充分利用的固體廢料。按照鐵尾礦的產(chǎn)生途徑一般可分為礦山尾礦和選礦廠尾礦，其中礦山尾礦包括已開采出的伴生尾巖和中途剔除的低品位礦石；而選礦廠尾礦則包括經(jīng)過一定工藝洗礦之后排放的礦物廢料。隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，鐵礦石尾礦在工業(yè)固體廢棄物中占的比例也越來越大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，累計(jì)堆存的鐵尾礦總量有近20億噸。同時(shí)堆存尾礦給環(huán)境造成的環(huán)境污染、侵占大量土地、以及尾礦壩安全隱患和運(yùn)營成本高昂等相關(guān)問題也受到全社會廣泛的關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能夠變廢為寶的利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法，與傳統(tǒng)工藝相比，廢物利用率高，彌補(bǔ)了現(xiàn)有工藝中必須強(qiáng)度較低的不足。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:這種利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法，包括以下步驟:
[0006]I)按照以下質(zhì)量比稱取原料:鐵尾礦砂55%~75%，石灰石6%~10%，粘土 12%~38%，另可添加燒結(jié)助劑1%~5% ；
`[0007]2)將破碎、粉磨后的原料按比例配好放入混料機(jī)中干混2h，混料放入造粒機(jī)造粒，在造粒機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中均勻加入原料質(zhì)量比為5%~15%的自來水，所造粒為1mm~7mm，將造好的料球自然干燥Id后，料球均勻步入經(jīng)清掃和噴涂脫模劑的模具中，加壓15MPa成型；
[0008]3)將成型好的磚塊置于高溫爐內(nèi)在空氣氣氛下進(jìn)行煅燒，并采用40°C /h、80°C /h、45°C /h的分段升溫速度，分別到達(dá)400°C、820°C和1000°C，并在1000°C保溫6h，冷卻階段28°C /h，待冷卻至室溫即得產(chǎn)品。
[0009]作為優(yōu)選，所述造粒機(jī)中混料球?yàn)閯傆?，大中小球球徑比?: 3: 2。
[0010]作為優(yōu)選，所述混料機(jī)轉(zhuǎn)速為300r/h。
[0011]作為優(yōu)選，所述燒結(jié)助劑采用將垃圾焚燒灰與粉煤灰按比例1:1混合。
[0012]本發(fā)明采用用鐵尾礦砂、粘土和添加料石灰石來制作燒結(jié)磚，采用固定升溫速度的燒結(jié)制度。以燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度為指標(biāo)并參考燒結(jié)磚的焙燒線收縮率得出鐵尾礦砂、粘土和添加料石灰石的最佳焙燒工藝參數(shù)和最佳配比。采用本發(fā)明不僅能大量摻入鐵尾礦砂等廢棄物，而且產(chǎn)品具有高強(qiáng)、磁屏蔽的特點(diǎn)，且表面光滑無起皮剝落現(xiàn)象，滿足墻體材料對燒結(jié)磚的性能要求?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1:按鐵尾礦砂、粘土、石灰石10:3.3:1的質(zhì)量比稱取，并加入1%~5%燒結(jié)助劑。通過混料機(jī)干混2h，而后放入造粒機(jī)造粒，在造粒機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中均勻加入原料重量比為5%~15%的自來水，所造粒為1mm~7mm左右。將造好的料球自然干燥Id后，料球均勻步入經(jīng)清掃和噴涂脫模劑的模具中，加壓15MPa成型。將成型好的磚塊置于高溫爐內(nèi)在空氣氣氛下進(jìn)行煅燒各階段升(降)溫速度分別為:干燥與預(yù)熱階段40°C /h (溫度達(dá)到4000C )，加熱階段80°C /h (溫度達(dá)到820°C)，燒成階段45°C /h，燒成溫度和保溫時(shí)間分別為1000°C和6h，冷卻階段28°C /h。制得的燒結(jié)磚抗壓強(qiáng)度為25MPa。
[0014]實(shí)施例2:按鐵尾礦砂、粘土、石灰石6:3:1的質(zhì)量比稱取，并加入1%~5%燒結(jié)助劑。通過混料機(jī)2h，而后放入造粒機(jī)造粒，在造粒機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中均勻加入原料重量比為5%~15%的自來水，所造粒為1mm~7mm左右。將造好的料球自然干燥Id后，料球均勻步入經(jīng)清掃和噴涂脫模劑的模具中，加壓15MPa成型。將成型好的磚塊置于高溫爐內(nèi)在空氣氣氛下進(jìn)行煅燒各階段升(降)溫速度分別為:干燥與預(yù)熱階段40°C /h (溫度達(dá)到400°C )，加熱階段80°C /h(溫度達(dá)到820°C)，燒成階段45°C /h，燒成溫度和保溫時(shí)間分別為1000°C和6h，冷卻階段28°C /h。制得的燒結(jié)磚抗壓強(qiáng)度為27.7MPa。
[0015]實(shí)施例3:按鐵尾礦砂、粘土、石灰石11:7:2的質(zhì)量比稱取，并加入1%~5%燒結(jié)助劑。通過混料機(jī)2h，而后放入造粒機(jī)造粒，在造粒機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中均勻加入原料重量比為5%~15%的自來水，所造粒為1mm~7mm左右。將造好的料球自然干燥Id后，料球均勻步入經(jīng)清掃和噴涂脫模劑的模具中，加壓15MPa成型。將成型好的磚塊置于高溫爐內(nèi)在空氣氣氛下進(jìn)行煅燒各階段升(降)溫速度分別為:干燥與預(yù)熱階段40°C /h (溫度達(dá)到400°C )，加熱階段80°C /h(溫度達(dá)到820°C)，燒成階段45°C /h，燒成溫度和保溫時(shí)間分別為1000°C和6h，冷卻階段28°C /h。制得的燒結(jié)磚抗壓強(qiáng)度為24.1MPa0
[0016]本發(fā)明提供一種利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法。其燒結(jié)磚的顯微組成主要有:結(jié)晶相、玻璃相、氣相等。機(jī)理如下:燒結(jié)磚是部分燒結(jié)材料，因原料的耐火度較低，所以燒成溫度較低。固相反應(yīng)相當(dāng)不完全，除了固相反應(yīng)生`成的新相外，制品內(nèi)還殘留有大量來自原料的、未發(fā)生變化的礦物質(zhì)，例如石英等。本試驗(yàn)中燒結(jié)磚的結(jié)晶相主要有自原料的、未發(fā)生變化的礦物質(zhì)，例如石英、鈣長石、藍(lán)晶石和高溫鈉長石等，以及固相反應(yīng)生成的新相，例如尖晶石和透輝石等。燒結(jié)磚中的玻璃相對強(qiáng)度有重要作用。因焙燒溫度不高，燒結(jié)磚中的玻璃相的含量約占8%~10%。本試驗(yàn)中玻璃相主要是Na20與Si02發(fā)生的固相反應(yīng)生成Na20.2Si02, Na20.2Si02 與 Si02 發(fā)生的固相反應(yīng)生成 3Na20.8Si02,以及 Na20.2Si02與3Na20.8Si02的共熔。
[0017]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法，包括以下步驟: 1)按照以下質(zhì)量比稱取原料:鐵尾礦砂55%~75%，石灰石6%~10%，粘土12%~38%，燒結(jié)助劑1%~5% ； 2)將破碎、粉磨后的原料按比例配好放入混料機(jī)中干混2h，混料放入造粒機(jī)造粒，在造粒機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中均勻加入原料質(zhì)量比為5%~15%的自來水，所造粒為1mm~7mm，將造好的料球自然干燥Id后，料球均勻步入經(jīng)清掃和噴涂脫模劑的模具中，加壓15MPa成型； 3)將成型好的磚塊置于高溫爐內(nèi)在空氣氣氛下進(jìn)行煅燒，并采用40°C/h、80°C /h、45°C /h的分段升溫速度，分別到達(dá)400°C、820°C和1000°C，并在1000°C保溫6h，冷卻階段280C /h，待冷卻至室溫即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法，其特征是:所述造粒機(jī)中混料球?yàn)閯傆?，大中小球球徑比?: 3: 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法，其特征是:所述混料機(jī)轉(zhuǎn)速為 300r/ho
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鐵礦廢渣制燒結(jié)磚的方法，其特征是:所述燒結(jié)助劑為將垃圾焚燒灰與粉煤灰按比例1:1·混合。
【文檔編號】C04B33/132GK103819173SQ201410050913
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】陳樹東, 佘偉, 劉俊龍, 楊琦, 張言飛 申請人:浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院