一種免燒免蒸尾礦磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種免燒免蒸尾礦磚及其制備方法，其中鋁土礦尾礦30-40％，鐵尾礦40-50％，水泥10-30％，新型外加劑0.5-3.0％，原料混勻后加入11-14％的水，攪拌均勻后進(jìn)入壓磚機(jī)，經(jīng)20-50MPa壓制成型，自然養(yǎng)護(hù)10-28天后制得免燒免蒸尾礦磚。本發(fā)明制成的尾礦磚無側(cè)限抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)到21MPa，體積密度1681kg/m3～2099kg/m3，完全達(dá)到國(guó)標(biāo)《非燒結(jié)垃圾尾礦磚》的標(biāo)準(zhǔn)要求，可根據(jù)不同要求制備MU10、MU15、MU20的尾礦磚。為合理有效地利用鐵尾礦和鋁土礦尾礦提供思路，為尾礦的合理二次利用帶來借鑒，可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，為現(xiàn)階段中國(guó)政府倡導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)策略提供思路。
【專利說明】一種免燒免蒸尾礦磚及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及尾礦處理及建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種免燒免蒸尾礦磚及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在我國(guó)，尾礦儲(chǔ)存量大。傳統(tǒng)處理尾礦的方法是建立尾礦壩，進(jìn)行堆存處理，但是 這種做法對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的現(xiàn)場(chǎng)尾礦壩的地質(zhì)條件有很嚴(yán)苛要求，有潰壩的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)選廠周邊 的居民帶來巨大隱患，還會(huì)污染、破壞所在地的生態(tài)環(huán)境?？傊瑐鹘y(tǒng)尾礦處理方式不但造 成資源浪費(fèi)，而且導(dǎo)致環(huán)境污染。
[0003] 同時(shí)在建筑用磚領(lǐng)域，國(guó)家為保護(hù)耕地，保護(hù)黏土資源，已經(jīng)禁止使用黏土造磚， 利用固體廢物研制建筑用磚是很好的研究方向，而免燒免蒸磚以其成本低廉，工藝簡(jiǎn)單備 受:關(guān)注。
[0004] 專利CN1727301A描述的用鐵尾礦、粉煤灰和碎石等壓制免燒免蒸磚，尾礦利用率 低，所需固體廢棄物組分多而不易實(shí)現(xiàn)。專利CN102557533A專利所述利用赤鐵礦尾礦制備 免燒免蒸磚所需添加劑種類多，造成成本偏高，且其產(chǎn)品只能有MU15-種類型的尾礦磚， 適應(yīng)性小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種免燒免蒸尾礦磚及 其制備方法。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0007] -種免燒免蒸尾礦磚，其各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：鋁土礦尾礦30-40%，鐵尾礦 40-50 %，水泥 10-30 %，新型外加劑 0· 5-3. 0 %。
[0008] 進(jìn)一步的，所述新型外加劑由Nature Plus Inc生產(chǎn)的土壤固化劑加入質(zhì)量分?jǐn)?shù) 5%的固體CaCl2以及10%的酸化水玻璃在微波加熱到60°C下反應(yīng)20min進(jìn)行混合改性后 得到。
[0009] 進(jìn)一步的，所述酸化水玻璃由20%的硫酸和工業(yè)水玻璃按體積比1 :1配置得到。
[0010] 進(jìn)一步的，所述鐵尾礦包括Si02、Ca0、Al20 3、Mg0。
[0011] 進(jìn)一步的，所述鐵尾礦的粒度分布在-1. 7mm?+0. 11mm不低于80%。
[0012] 進(jìn)一步的，所述錯(cuò)土尾礦中主要成分為A1203和Si0 2，粒級(jí)-0· 038mm的不低于 80%。
[0013] 進(jìn)一步的，所述水泥選取42. 5普通硅酸鹽水泥，比表面積為1070 m2 /kg。
[0014] 一種上述免燒免蒸尾礦磚的制備方法，該方法為將上述各組分按比例混勻后加入 11-14 %的水，攪拌均勻后進(jìn)入壓磚機(jī)，經(jīng)20-50MPa壓制成型，自然養(yǎng)護(hù)10-28天后制得免 燒免蒸尾礦磚。
[0015] 所用土壤固化劑為Nature Plus Inc生產(chǎn)，褐黑色透明液體，極易溶于水，密度約 為1. 01?1. 09g/cm3，PH值為4. 5?5. 5之間，呈弱酸性，無毒無害。其能在分子級(jí)別上改 變粘土礦物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。該固化劑是一種表面活性劑，可以改變粘土礦物的親水性，其能改 善粘土礦物的離子交換能力，使其吸附特定離子，從而促進(jìn)物料顆粒間的相互作用，增加物 料間結(jié)合的致密性，從而最終從宏觀上增加試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。
[0016] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用自主研發(fā)的新型添加劑對(duì)鐵 尾礦和鋁土礦尾礦進(jìn)行激發(fā)，通過不同配比可以制成不同級(jí)別的尾礦磚，同時(shí)尾礦總產(chǎn)量 超過80%，實(shí)現(xiàn)了尾礦資源的大宗利用，本發(fā)明制成的尾礦磚無側(cè)限抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)到 21MPa，體積密度1681kg/m 3?2099kg/m3,完全達(dá)到國(guó)標(biāo)《非燒結(jié)垃圾尾礦磚》的標(biāo)準(zhǔn)要求， 可根據(jù)不同要求制備MU10、MU15、MU20的尾礦磚。為合理有效地利用鐵尾礦和鋁土礦尾礦 提供思路，為尾礦的合理二次利用帶來借鑒，可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為鐵尾礦的XRD圖譜。
[0018] 圖2為鋁土尾礦的XRD圖譜。
[0019] 圖3為水泥粒度分布圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0021] 一種免燒免蒸尾礦磚，其各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：鋁土礦尾礦30-40%，鐵尾礦 40-50 %，水泥 10-30 %，新型外加劑 0· 5-3. 0 %。
[0022] 進(jìn)一步的，所述新型外加劑由Nature Plus Inc生產(chǎn)的土壤固化劑加入質(zhì)量分?jǐn)?shù) 5%的固體CaCl2以及10%的酸化水玻璃在微波加熱到60°C下反應(yīng)20min進(jìn)行混合改性后 得到。
[0023] 進(jìn)一步的，所述酸化水玻璃由20%的硫酸和工業(yè)水玻璃按體積比1 :1配置得到。
[0024] 進(jìn)一步的，所述鐵尾礦包括Si02、Ca0、Al20 3、Mg0。
[0025] 進(jìn)一步的，所述鐵尾礦的粒度分布在-1. 7mm?+0. 11mm不低于80%。
[0026] 進(jìn)一步的，所述錯(cuò)土尾礦中主要成分為A1203和Si0 2，粒級(jí)-0· 038mm的不低于 80%。
[0027] 進(jìn)一步的，所述水泥選取42. 5普通硅酸鹽水泥，比表面積為1070 m2 /kg。
[0028] 本發(fā)明中使用到的鐵尾礦取自湖北省某鐵選廠尾礦壩，經(jīng)晾曬、烘干后得到試驗(yàn) 所需的尾礦，備用。
[0029] 取少量鐵尾礦，經(jīng)X射線衍射分析后，其主要的礦物組成見圖1。
[0030] 由圖1可知，此鐵尾礦的礦物組成主要成分是金云母、鈣磷石、硅鈣石，其次為瀉 利鹽、斜綠泥石等。
[0031] 而此鐵尾礦的化學(xué)成分和粒度分析見表1和表2。
[0032] 表1鐵尾礦的化學(xué)組成
[0033]
[00；

【權(quán)利要求】
1. 一種免燒免蒸尾礦磚，其特征在于，其各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：鋁土礦尾礦 30-40 %，鐵尾礦40-50 %，水泥10-30 %，新型外加劑0. 5-3. 0 %。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的免燒免蒸尾礦磚，其特征在于，所述新型外加劑由Nature Plus Inc生產(chǎn)的土壤固化劑加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的固體CaCl2以及10%的酸化水玻璃在微波 加熱到60°C下反應(yīng)20min進(jìn)行混合改性后得到。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的免燒免蒸尾礦磚，其特征在于，所述酸化水玻璃由20%的硫 酸和工業(yè)水玻璃按體積比1 :1配置得到。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的免燒免蒸尾礦磚，其特征在于，所述鐵尾礦包括Si02、CaO、 A1203、MgO。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的免燒免蒸尾礦磚，其特征在于，所述鐵尾礦的粒度分布 在-1. 7mm ?+0· 11mm 不低于 80%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的免燒免蒸尾礦磚，其特征在于，所述鋁土尾礦中主要成分為 A1203 和 Si02，粒級(jí)-0. 038mm 的不低于 80%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的免燒免蒸尾礦磚，其特征在于，所述水泥選取42. 5普通硅酸 鹽水泥，比表面積為1070 m2 /kg。
8. 權(quán)利要求1-7任一免燒免蒸尾礦磚的制備方法，其特征在于，該方法為將上述各組 分按比例混勻后加入11-14%的水，攪拌均勻后進(jìn)入壓磚機(jī)，經(jīng)20-50MPa壓制成型，自然養(yǎng) 護(hù)10-28天后制得免燒免蒸尾礦磚。
【文檔編號(hào)】C04B18/12GK104230243SQ201410464432
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】易龍生, 汪洲, 易晨星, 馮澤平, 黎七榮, 康路良, 李行 申請(qǐng)人:中南大學(xué)