技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體地，涉及采用專用土體穩(wěn)定劑資源化處理鐵尾礦制造的免燒磚。
背景技術(shù)：
礦石資源是人類賴以生存的重要物資，礦石的開發(fā)利用體現(xiàn)了一個國家的技術(shù)和經(jīng)濟實力。礦石資源是不可再生資源，選礦技術(shù)和礦石的品位限制了礦石資源的充分利用。選礦廠尾礦是在一定的技術(shù)條件下，從精選礦石中選取有用成分后產(chǎn)生的固體廢棄物。
鐵尾礦是鐵礦石經(jīng)過磨細、選別之后產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物。目前，我國的鐵尾礦綜合利用率僅有 7%，而堆存量有十幾億噸，占全部尾礦堆存總量的近三分之一。因此，鐵尾礦的綜合回收利用問題已受到人們的廣泛關(guān)注。
隨著世界各國節(jié)能減排的呼聲越來越高，因免燒制品具有生產(chǎn)成本低、工藝簡單、綠色環(huán)保等特點被廣泛生產(chǎn)及應用。燒結(jié)磚在制備過程中步驟繁瑣，不僅消耗了大量土地，而且消耗大量熱能、排放大量的 CO2，不符合我國“節(jié)能減排”的政策。采用鐵尾礦制作免燒磚可以資源化利用鐵尾礦。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種采用專用土體穩(wěn)定劑資源化處理鐵尾礦制造的免燒磚，所述免燒磚的制備材料包括90-97重量份的鐵尾礦、3-10重量份的水泥、8-10重量份的水以及0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑，所述土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，1-15重量份的表面活性劑，0.1-10重量份的硼酸或硼酸鹽組成。
所述水泥為425#普通硅酸鹽水泥。
所述土體穩(wěn)定劑的pH值被調(diào)整至8-11。
所述表面活性劑選自單硬脂酸甘油酯、二辛基琥珀酸磺酸鈉、硬脂酸鹽、烷基醚羧酸鹽、丁基奈磺酸鹽中一種或幾種。
所述免燒磚的制備材料還包括0.5-3重量份的硅溶膠以及0.01-0.1重量份的硫酸鈉。
一種免燒磚的制備方法，包括以下步驟：
將3-10重量份的水泥、8-10重量份的水與90-97重量份的鐵尾礦在第一混料倉中混合3-15分鐘，得到水泥鐵尾礦混料；
將得到的水泥鐵尾礦混料、0.5-3重量份的硅溶膠與0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合3-15分鐘后，加入0.01-0.1重量份的硫酸鈉混合3-5分鐘，得到免燒磚混合料；
將免燒磚混合料常溫下壓制成型、自然養(yǎng)護得到免燒磚成品。
本發(fā)明的表面活性劑能夠吸附于大顆粒的表面，改變顆粒表面的親水性，使得顆粒具有屏蔽水的作用，降低顆粒的吸水性，制備得到的免燒磚具有很好的抗?jié)B透性，進而具有很好的抗壓強度。本發(fā)明選擇的表面活性劑具有較長的烷基鏈段，烷基鏈段具有極好的柔韌性和斥水性，能夠更加有效地提高顆粒表面的斥水性。本發(fā)明采用了少量的水泥，加入了硼酸或硼酸鹽，大大提高了免燒磚的抗壓強度，采用了本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑，可以大量地減少水泥的使用量而不降低成型免燒磚的抗壓強度。
本發(fā)明所述的8-10重量份的水可以是外加的水，也可以是外加的水以及鐵尾礦含水的總和。本發(fā)明的壓制強度為20Mpa。對于硅含量較低的鐵尾礦，獲得的免燒磚力學強度較低，本發(fā)明加入了硅溶膠與硫酸鈉，硫酸鈉作為硅溶膠的活化劑，硅溶膠在礦石表面形成并交聯(lián)，與土體穩(wěn)定劑中的硼酸互相配合，提高了免燒磚中顆粒之間的交聯(lián)度，大大提高了免燒磚的力學強度。
傳統(tǒng)方法將鐵尾礦作為骨料制標準磚，需大量摻入水泥，成型后必須經(jīng)過“蒸養(yǎng)”才能達到強度標準。不但要大量消耗能源，污染環(huán)境，還大量消耗原生資源（水泥），單磚成本高。本發(fā)明采用專用的土體穩(wěn)定劑，僅僅采用鐵尾礦作為免燒磚的主體材料，制備的免燒磚具有很好的抗壓強度和耐水性。
參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點。
具體實施方式
除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)以及科學術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時，以本說明書中的定義為準。
在下文中，通過實施例對本發(fā)明進行更詳細地描述，但應理解，這些實施例僅僅是例示的而非限制性的。如果沒有其它說明，所用原料都是市售的。
下面參照幾個例子詳細描述本發(fā)明。
實施例1
將8重量份的水泥與92重量份的鐵尾礦在第一混料倉中混合15分鐘，得到水泥鐵尾礦混料；鐵尾礦來自唐山，SiO2含量70%，CaO含量5%，F(xiàn)e2O3含量5%，Al2O3含量8%，MgO含量4%，TFe含量4%，燒失量3%；
將得到的水泥鐵尾礦混料與0.015重量份的土體穩(wěn)定劑、8重量份的水在第二混料倉中混合0.5小時，免燒磚混合料；土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸組成；
將免燒磚混合料常溫下壓制成型、自然養(yǎng)護得到免燒磚成品。
免燒磚成品（240×115×90）根據(jù)GB8239-97 測試5塊免燒磚抗壓強度平均值以及單塊抗壓強度最低值以及耐水性。
實施例2
將8重量份的水泥與92重量份的鐵尾礦在第一混料倉中混合15分鐘，得到水泥鐵尾礦混料；鐵尾礦來自北京，SiO2含量21%，CaO含量5%，F(xiàn)e2O3含量6%，Al2O3含量9%，MgO含量5%，TFe含量8%，燒失量3%；
將得到的水泥鐵尾礦混料與0.015重量份的土體穩(wěn)定劑、8重量份的水在第二混料倉中混合0.5小時，免燒磚混合料；土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸組成；
將免燒磚混合料常溫下壓制成型、自然養(yǎng)護得到免燒磚成品。
免燒磚成品（240×115×90）根據(jù)GB8239-97 測試5塊免燒磚抗壓強度平均值以及單塊抗壓強度最低值以及耐水性。
實施例3
將8重量份的水泥與92重量份的鐵尾礦在第一混料倉中混合15分鐘，得到水泥鐵尾礦混料；鐵尾礦來自鞍山，SiO2含量73%，CaO含量3%，F(xiàn)e2O3含量6%，Al2O3含量4%，MgO含量5%，TFe含量4%，燒失量3%；
將得到的水泥鐵尾礦混料與0.015重量份的土體穩(wěn)定劑、8重量份的水在第二混料倉中混合0.5小時，免燒磚混合料；土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸組成；
將免燒磚混合料常溫下壓制成型、自然養(yǎng)護得到免燒磚成品。
免燒磚成品（240×115×90）根據(jù)GB8239-97 測試5塊免燒磚抗壓強度平均值以及單塊抗壓強度最低值以及耐水性。
實施例4
將8重量份的水泥與92重量份的鐵尾礦在第一混料倉中混合15分鐘，得到水泥鐵尾礦混料；鐵尾礦來自恩施，SiO2含量73%，CaO含量3%， Al2O3含量11%，MgO含量1%，TFe含量33%，燒失量8%；
將得到的水泥鐵尾礦混料與0.015重量份的土體穩(wěn)定劑、8重量份的水在第二混料倉中混合0.5小時，免燒磚混合料；土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸組成；
將免燒磚混合料常溫下壓制成型、自然養(yǎng)護得到免燒磚成品。
免燒磚成品（240×115×90）根據(jù)GB8239-97 測試5塊免燒磚抗壓強度平均值以及單塊抗壓強度最低值以及耐水性。
實施例5
將6重量份的水泥與94重量份的鐵尾礦在第一混料倉中混合15分鐘，得到水泥鐵尾礦混料；鐵尾礦來自恩施，SiO2含量73%，CaO含量3%， Al2O3含量11%，MgO含量1%，TFe含量33%，燒失量8%；
將得到的水泥鐵尾礦混料、1.5重量份的硅溶膠（ludox AM-30硅溶膠）與0.015重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合10分鐘后，加入0.05重量份的硫酸鈉混合5分鐘，得到免燒磚混合料；
將免燒磚混合料常溫下壓制成型、自然養(yǎng)護得到免燒磚成品。
免燒磚成品（240×115×90）根據(jù)GB8239-97 測試5塊免燒磚抗壓強度平均值以及單塊抗壓強度最低值以及耐水性。
對比例1，與實施例5相同，不加入0.05重量份的硫酸鈉。
通過設(shè)置對比例，與實施例1相同，不采用本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑，獲得的免燒磚平均抗壓強度為11.2MPa，軟化系數(shù)為0.85?？梢钥闯觯景l(fā)明的土體穩(wěn)定劑可以大大提高免燒磚的力學強度。同時采用了硅溶膠的實施例5在硅含量低的鐵尾礦中也能獲得很好的效果。通過設(shè)置對比例，與實施例5相同，不使用本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑，得到的免燒磚的平均抗壓強度為13.1MPa，軟化系數(shù)為0.84?？梢钥闯?，硅溶膠和土體穩(wěn)定劑形成了很好的協(xié)同作用。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。