本發(fā)明涉及燒結路面磚制備，具體涉及一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法。

背景技術：

1、石墨尾礦是指石墨深加工企業(yè)在開采和選礦加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。每生產(chǎn)1噸石墨精礦，約產(chǎn)生9噸石墨尾礦，我國石墨精礦年產(chǎn)量達到90萬噸，隨之而產(chǎn)生的石墨尾礦新增量超過800萬噸，僅有少部分被用于燒結墻材的生產(chǎn)，其余均未被有效處理處置。對環(huán)境的危害：石墨尾礦的大量堆存，不僅占用土地資源，還存在尾礦庫潰壩，造成滑坡、泥石流等災害隱患。為消除污染應對石墨尾礦進行無害化處理，開展石墨尾礦的綜合利用。

2、現(xiàn)有技術中，針對石墨尾礦的利用，基本都是排入尾礦庫，近年來，隨著國家政策收緊，采取等量或減量置換等措施對尾礦庫實施總量控制，尾礦庫數(shù)量原則上只減不增，這對日益增多的石墨尾礦產(chǎn)生量，大大增加了石墨深加工企業(yè)處理處置壓力，因此亟需針對石墨尾礦提出切實可行的處置方式，在大宗消納的基礎上，還能具有一定的經(jīng)濟效益，助力石墨深加工企業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。

3、燒結路面磚具有強度高、耐磨等特點，廣泛應用于城市道路、公園廣場、公路等場所，生產(chǎn)工藝簡單且原材料來源廣泛，是一種環(huán)保型的路面材料。隨著國家城市建設力度的進一步加大，尤其在北方寒冷地區(qū)，混凝土路面磚的抗凍融性能差，而燒結路面磚經(jīng)高溫燒結，礦物晶體結構發(fā)生相變，提升路面磚的抗凍融性能，滿足吸水飽和時并經(jīng)受冰凍的公園廣場、公路等場所要求。

4、因此，為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，利用石墨尾礦開發(fā)具有高性能的燒結路面磚材料，為石墨尾礦的大宗消納處置，提供切實可行的實施路徑，也具有積極的現(xiàn)實意義。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，填補目前技術的空白。

2、本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：

3、一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，包括如下步驟：

4、(1)原料預處理：

5、①石墨尾礦：將石墨尾礦脫水處理并且控制其含水率；

6、②煤矸石固廢：將煤矸石進行粗破、細碎，過100目(0.15mm)振動篩，得到煤矸石粉料；

7、(2)原料計量：將步驟(1)得到的石墨尾礦和煤矸石粉料按照一定比例置于攪拌設備中，攪拌均勻后，加入一定量的水，充分攪拌混合，得到混合料；

8、(3)坯體成型：將步驟(2)得到的混合料置于成型模具，向成型模具施加壓力，待壓力達到一定壓力后，保壓一段時間，以0.5kn/s速度釋放壓力，待上壓頭完全離開模具后，通過反向施壓脫模，取出試塊；

9、(4)坯體干燥：將步驟(3)得到的試樣置于室內自然環(huán)境下，靜置，把試件置于105℃鼓風干燥箱中，干燥至恒重；

10、(5)試件焙燒：將步驟(4)得到的干燥后的試件置于可編程控制的馬弗爐中，通過設定升溫曲線進行試件的高溫焙燒，待試件焙燒冷卻后，得到適用于吸水飽和時并經(jīng)受冰凍的燒結路面磚；

11、(6)試件測試：按照標準gb/t26001-2010《燒結路面磚》標準分別測試試件的吸水率、抗壓強度、抗凍融性能指標。

12、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述石墨尾礦是石墨深加工企業(yè)采選過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，主要礦物成分為石英和長石。

13、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述石墨尾礦脫水處理，控制其含水率在5～10％，所述煤矸石固廢經(jīng)過粗破、細碎，過100目(0.15mm)振動篩，使得100目篩通過率大于90％。

14、優(yōu)選地，步驟(2)中，將石墨尾礦與煤矸石粉料分別按照重量比1:9，2:8，3:7，4:6，5:5，6:4，7:3，8:2，9:1計量稱重，所述混合料的含水率控制在10～15％之間。

15、優(yōu)選地，步驟(3)中，所述向成型模具施加壓力控制在20～30mpa，保壓時間控制為10～15s。

16、優(yōu)選地，步驟(4)中，所述室內自然環(huán)境的溫度控制為20～25℃，相對濕度控制為60～80％的常壓環(huán)境，所述靜置的時間控制為12～36h。

17、優(yōu)選地，步驟(5)中，所述試件的高溫焙燒的時間控制為12～36h，高溫焙燒的溫度控制為900～1150℃，高溫焙燒的升溫時間控制為8～16h，高溫焙燒的保溫時間控制為4～6h。

18、優(yōu)選地，步驟(2)中，所述攪拌設備選自雙軸攪拌機、行星式攪拌機、砂漿攪拌機中的一種或幾種。

19、由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下有益效果：

20、1、本發(fā)明的方法制得的石墨尾礦燒結路面磚可以達到：抗壓強度65mpa，吸水率6.68％，飽和系數(shù)0.69，抗凍融循環(huán)25次，質量損失0.42％；并且本發(fā)明制得的燒結路面磚符合國家戰(zhàn)略發(fā)展需求，為石墨尾礦的綜合利用提供一種可行路徑；

21、2、本發(fā)明為石墨尾礦的減量化、資源化處理提供了適宜的路徑，提高了廢棄物的利用率，大大降低了碳排放量，減少了對環(huán)境的污染，經(jīng)濟性和實用性較強。

技術特征：

1.一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(1)中，所述石墨尾礦是石墨深加工企業(yè)采選過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，主要礦物成分為石英和長石。

3.如權利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(1)中，所述石墨尾礦脫水處理，控制其含水率在5～10％，所述煤矸石固廢經(jīng)過粗破、細碎，過100目振動篩，使得100目篩通過率大于90％。

4.如權利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(2)中，將石墨尾礦與煤矸石粉料分別按照重量比1:9，2:8，3:7，4:6，5:5，6:4，7:3，8:2，9:1計量稱重，所述混合料的含水率控制在10～15％之間。

5.如權利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(3)中，所述向成型模具施加壓力控制在20～30mpa，保壓時間控制為10～15s。

6.如權利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(4)中，所述室內自然環(huán)境的溫度控制為20～25℃，相對濕度控制為60～80％的常壓環(huán)境，所述靜置的時間控制為12～36h。

7.如權利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(5)中，所述試件的高溫焙燒的時間控制為12～36h，高溫焙燒的溫度控制為900～1150℃，高溫焙燒的升溫時間控制為8～16h，高溫焙燒的保溫時間控制為4～6h。

8.如權利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(2)中，所述攪拌設備選自雙軸攪拌機、行星式攪拌機、砂漿攪拌機中的一種或幾種。

9.采用如權利要求1～8任意一項所述的石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法制得的適用于吸水飽和時并經(jīng)受冰凍的石墨尾礦制備燒結路面磚。

技術總結
本發(fā)明公開了一種石墨尾礦制備燒結路面磚的工藝方法，包括：將石墨尾礦脫水干燥，煤矸石固廢進行研磨分級，調整分級篩網(wǎng)尺寸進行篩選；將石墨尾礦和煤矸石粉料按比例進行計量，一起置于攪拌設備中，攪拌均勻后，加水，充分攪拌混合，得到混合料置于成型模具，向成型模具施加壓力，保壓，反向施壓進行脫模，制得路面磚試件置于室內自然環(huán)境下靜置一段時間，烘干后置于可編程控制馬弗爐中焙燒得到石墨尾礦燒結路面磚，本發(fā)明的方法制得的石墨尾礦燒結路面磚材料吸水率為6.8％，抗壓強度65MPa，飽和系數(shù)0.72，抗凍融質量損失0.34％，本發(fā)明為石墨尾礦的減量化、資源化處理提供了適宜的路徑，提高了廢棄物的利用率。

技術研發(fā)人員：胡名衛(wèi),葉迎春,孟祥海,胡銳,徐元成,徐振,賴瑋,唐陽,王本字,于陽輝
受保護的技術使用者：中建材黑龍江石墨新材料有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/17