鐵尾礦燒結(jié)磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鐵尾礦燒結(jié)磚及其制備方法，屬于建筑磚【技術(shù)領(lǐng)域】，其原材料包括鐵礦尾砂、煤渣、建筑廢渣及工業(yè)鹽，且各原材料的比例為：鐵礦尾砂占30～75％；煤渣占10～40％；建筑廢渣占10～50％；工業(yè)鹽占0.003～0.01％。其原材料成本低，且將廢棄物循環(huán)利用，提高了廢棄物的利用情況，從而可節(jié)約自然土地資源，免除破壞大自然資源；鐵礦砂是工業(yè)生產(chǎn)需要殘留的固體廢棄物，循環(huán)利用鐵礦砂不僅能解決對社會的危害，還能歸還自然資源；同時，本發(fā)明的制備方法生產(chǎn)研制出來的燒結(jié)磚在強度方面有很大提高，增加孔洞率，從而提高了燒結(jié)磚的保溫，隔音效果，且燒結(jié)磚的成品率高。
【專利說明】鐵尾礦燒結(jié)磚及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑磚【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鐵尾礦燒結(jié)磚及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 粘土資源是不可再生資源，人類的生存，社會的發(fā)展都離不開這種資源，它對水體 中各種類型的污染物質(zhì)有良好的吸附性能，并有一定的自凈作用。對于原有的粘土燒結(jié)磚， 它的最大弊端是吞噬良田沃土，浪費能源，而且對環(huán)境造成了巨大的破壞和污染，甚至引發(fā) 自然災(zāi)害。
[0003] 鐵尾礦是將鐵礦石經(jīng)過分選工藝選取鐵精礦后剩余的廢渣，是工業(yè)固體廢棄物的 主要組成部分。鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，帶來了尾礦的排放量與日俱增。長期以來對鐵尾礦 一般采取堆填處置，不僅占用土地，而且引起環(huán)境污染與安全問題。浙江漓鐵集團有限公司 經(jīng)過50余年的開采建設(shè)，目前尾礦庫容量已達2000多萬噸并尚有60萬噸的尾礦向庫存排 放。這對尾礦庫的安全帶來很大的隱患，一旦遇上臺風暴雨等自然災(zāi)害，將對下游村鎮(zhèn)造成 很大危險。
[0004] 針對相關(guān)部門頒布了墻體材料改革管理暫行規(guī)定，墻體材料改革應(yīng)當堅持"因地 制宜，節(jié)能利廢，保護土地，保護環(huán)境"的方針，限制粘土磚的生產(chǎn)和使用，鼓勵利用廢棄資 源發(fā)展新型墻體材料，我公司進行了以下發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供一種使用鐵尾礦、建筑廢渣、煤渣及工業(yè)鹽作為原材料的 鐵尾礦燒結(jié)磚及其制備方法，提高廢棄物的利用情況，從而降低自然資源的用量。其技術(shù)方 案如下：
[0006] 一種鐵尾礦燒結(jié)磚，其原材料包括鐵礦尾砂、煤渣、建筑廢渣及工業(yè)鹽，且各原材 料的比例為：鐵礦尾砂占 30?75% ;煤渣占 10?40% ;建筑廢渣占 10?50% ;工業(yè)鹽占 0. 003 ?0. 01%。
[0007] 上述鐵礦尾砂中化學成分包含Si02、Fe203、A120 3及CaO，各化學成分的允許范圍 為：Si02占 50?80%，F(xiàn)e203占 2?15%，A1203占 2?25%，CaO占 0?15% ;各化學成分 優(yōu)選的適宜范圍為：Si02占 55?70%，F(xiàn)e203占 3?10%，A1203占 10?20%。
[0008] 上述鐵尾礦燒結(jié)磚的制備方法，其步驟如下：
[0009] 1)粉碎：通過破碎機分別將原材料磨成粉狀；
[0010] 2)混料：將經(jīng)過粉碎處理后的原材料按照比例投入到攪拌機，再加入重量為原材 料總重量10?20%的水后，通過攪拌機攪拌至均勻，得到混合物；
[0011] 3)陳化：將混料后的混合物送入陳化庫陳化60?80小時；
[0012] 4)成型：將陳化后的混合物通過真空擠出機在1?4MPa壓力下擠出成條狀胚料， 再通過切條機切制成磚胚；
[0013] 5)干燥：將成型的磚胚置于105°C ±10°C的發(fā)熱干燥室內(nèi)干燥4?10小時，得到 干胚；
[0014] 6)焙燒：將干胚進行焙燒，焙燒條件為：升溫速度< 150°C /h ;最高焙燒溫度范圍 為1040°C?1130°C，優(yōu)選為1080°C ±10°C ;保溫時間30分鐘?1小時。
[0015] 7)冷卻：自然冷卻至室溫，得燒結(jié)磚。
[0016] 上述步驟2)中使用的經(jīng)過粉碎處理的原材料，其顆粒大小大于3mm的控制在5% 以下，小于0. 5mm的需大于60%。
[0017] 通過上述技術(shù)方案，其有益效果為：使用礦尾砂、煤渣、建筑廢渣作為原材料，其成 本低，且將廢棄物循環(huán)利用，提高了廢棄物的利用情況，從而可節(jié)約自然土地資源，免除破 壞大自然資源；鐵礦砂是工業(yè)生產(chǎn)需要殘留的固體廢棄物，循環(huán)利用鐵礦砂不僅能解決對 社會的危害，還能歸還自然資源；同時，通過上述制備方法生產(chǎn)研制出來的燒結(jié)磚在強度方 面有很大提高，增加孔洞率，從而提高了燒結(jié)磚的保溫，隔音效果，且燒結(jié)磚的成品率高。

【具體實施方式】
[0018] 實施例1
[0019] 一種鐵尾礦燒結(jié)磚，其原材料包括鐵礦尾砂、煤渣、建筑廢渣及工業(yè)鹽，且各原材 料的比例為：鐵礦尾砂占 56. 995% ;煤渣占 15% ;建筑廢渣占 28% ;工業(yè)鹽占 0. 005%。
[0020] 上述鐵礦尾砂中化學成分及比例為：63. 8%的Si02、8. 2%的Fe203、15%的A1203、 8%的 Ca0、l. 6%的 MgO、1. 7%的 S03、1. 1_Κ20、0· 2%的 Na20、0. 4%的 Ti02，各化學成分 的允許范圍為：Si02占 50?80%，F(xiàn)e203占 2?15%，A1203占 2?25%，CaO占 0?15% ；
[0021] 上述的鐵尾礦燒結(jié)磚的制備方法，其步驟如下：
[0022] 1)粉碎：通過破碎機分別將上述原材料磨成粉狀；并通過篩網(wǎng)抽樣試驗，將其顆 粒大小大于3mm的控制在5%以下,小于0. 5mm的需大于60% ；
[0023] 2)混料：將經(jīng)過粉碎處理后的原材料按照上述比例投入到攪拌機，再加入重量為 原材料總重量15%的水后，通過攪拌機攪拌至均勻，得到混合物；
[0024] 3)陳化：將混料后的混合物送入陳化庫陳化72小時；
[0025] 4)成型：將陳化后的混合物通過真空擠出機在2MPa壓力下擠出成條狀胚料，再通 過切條機切制成磚胚；
[0026] 5)干燥：將成型的磚胚置于105°C ±10°C的發(fā)熱干燥室內(nèi)干燥8小時，得到干胚；
[0027] 6)焙燒：將干胚進行焙燒，焙燒條件為：升溫速度< 150°C /h ;最高焙燒溫度范圍 為1080°C ±10°C ;保溫時間1小時；
[0028] 7)冷卻：自然冷卻至室溫，得燒結(jié)磚。
[0029] 經(jīng)檢驗，通過上述步驟制成的多孔磚尺寸為240x115x90mm，其抗壓強度達26MPa， 吸水率為18 %，密度為2. Og/m3,產(chǎn)品為紅褐色，在批量生產(chǎn)過程中，其成品率可達98 %以 上。
[0030] 通過上述技術(shù)方案，使用礦尾砂、煤渣、建筑廢渣作為原材料，其成本低，且將廢棄 物循環(huán)利用，提高了廢棄物的利用情況，從而可節(jié)約自然土地資源，免除破壞大自然資源； 鐵礦砂是工業(yè)生產(chǎn)需要殘留的固體廢棄物，循環(huán)利用鐵礦砂不僅能解決對社會的危害，還 能歸還自然資源；同時，通過上述制備方法生產(chǎn)研制出來的燒結(jié)磚在強度方面有很大提高， 增加孔洞率，從而提高了燒結(jié)磚的保溫，隔音效果，且燒結(jié)磚的成品率高。
[0031] 實施例2
[0032] 一種鐵尾礦燒結(jié)磚，其原材料包括鐵礦尾砂、煤渣、建筑廢渣及工業(yè)鹽，且各原材 料的比例為：鐵礦尾砂占 30% ;煤渣占 19. 997% ;建筑廢渣占 50% ;工業(yè)鹽占 0. 003%。
[0033] 上述鐵礦尾砂中化學成分及比例為：63. 8%的Si02、8. 2%的Fe203、15%的A1203、 8%的 Ca0、l. 6%的 MgO、1. 7%的 S03、1. 1_Κ20、0· 2%的 Na20、0. 4%的 Ti02，各化學成分 的允許范圍為：Si02占 50?80%，F(xiàn)e203占 2?15%，A1203占 2?25%，CaO占 0?15% ；
[0034] 上述的鐵尾礦燒結(jié)磚的制備方法，其步驟如下：
[0035] 1)粉碎：通過破碎機分別將上述原材料磨成粉狀；并通過篩網(wǎng)抽樣試驗，將其顆 粒大小大于3mm的控制在5%以下,小于0. 5mm的需大于60% ；
[0036] 2)混料：將經(jīng)過粉碎處理后的原材料按照上述比例投入到攪拌機，再加入重量為 原材料總重量20%的水后，通過攪拌機攪拌至均勻，得到混合物；
[0037] 3)陳化：將混料后的混合物送入陳化庫陳化60小時；
[0038] 4)成型：將陳化后的混合物通過真空擠出機在2MPa壓力下擠出成條狀胚料，再通 過切條機切制成磚胚；
[0039] 5)干燥：將成型的磚胚置于105°C ±10°C的發(fā)熱干燥室內(nèi)干燥10小時，得到干 胚；
[0040] 6)焙燒：將干胚進行焙燒，焙燒條件為：升溫速度< 150°C /h ;最高焙燒溫度范圍 為1080°C ±10°C ;保溫時間45分鐘；
[0041] 7)冷卻：自然冷卻至室溫，得燒結(jié)磚。
[0042] 經(jīng)檢驗，通過上述步驟制成的多孔磚尺寸為240x115x90mm，其抗壓強度達20MPa， 吸水率為20 %，密度為1. 8g/m3，產(chǎn)品為紅褐色，在批量生產(chǎn)過程中，其成品率可達90 %以 上，其強度及成品率均沒有實施例1好。
[0043] 實施例3
[0044] 一種鐵尾礦燒結(jié)磚，其原材料包括鐵礦尾砂、煤渣、建筑廢渣及工業(yè)鹽，且各原材 料的比例為：鐵礦尾砂占 75% ;煤渣占 10. 99% ;建筑廢渣占 14% ;工業(yè)鹽占 0.01%。
[0045] 上述鐵礦尾砂中化學成分及比例為：63. 8%的Si02、8. 2%的Fe203、15%的A1203、 8%的 Ca0、l. 6%的 MgO、1. 7%的 S03、1. 1_Κ20、0· 2%的 Na20、0. 4%的 Ti02，各化學成分 的允許范圍為：Si02占 50?80%，F(xiàn)e203占 2?15%，A1203占 2?25%，CaO占 0?15% ；
[0046] 上述的鐵尾礦燒結(jié)磚的制備方法，其步驟如下：
[0047] 1)粉碎：通過破碎機分別將上述原材料磨成粉狀；并通過篩網(wǎng)抽樣試驗，將其顆 粒大小大于3mm的控制在5%以下,小于0. 5mm的需大于60% ；
[0048] 2)混料：將經(jīng)過粉碎處理后的原材料按照上述比例投入到攪拌機，再加入重量為 原材料總重量12%的水后，通過攪拌機攪拌至均勻，得到混合物；
[0049] 3)陳化：將混料后的混合物送入陳化庫陳化80小時；
[0050] 4)成型：將陳化后的混合物通過真空擠出機在3MPa壓力下擠出成條狀胚料，再通 過切條機切制成磚胚；
[0051] 5)干燥：將成型的磚胚置于105°C ±10°C的發(fā)熱干燥室內(nèi)干燥4小時，得到干胚；
[0052] 6)焙燒：將干胚進行焙燒，焙燒條件為：升溫速度< 150°C /h ;最高焙燒溫度范圍 為1080°C ±10°C ;保溫時間1小時；
【權(quán)利要求】
1. 一種鐵尾礦燒結(jié)磚，其特征在于，其原材料包括鐵礦尾砂、煤渣、建筑廢渣及工業(yè)鹽， 且各原材料的比例為：鐵礦尾砂占 30?75% ;煤渣占 10?40% ;建筑廢渣占 10?50% ; 工業(yè)鹽占 0. 003?0. 01%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵尾礦燒結(jié)磚，其特征在于，所述鐵礦尾砂中化學成分 包含Si02、Fe203、A1203及CaO，各化學成分的允許范圍為：Si0 2占 50?80%, Fe203占 2? 15%, A1203 占 2 ?25%，CaO 占 0 ?15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鐵尾礦燒結(jié)磚，其特征在于，各化學成分優(yōu)選的適宜范 圍為：Si02 占 55 ?70%, Fe203 占 3 ?10%, A1203 占 10 ?20%。
4. 一種如權(quán)利要求1?3所述的鐵尾礦燒結(jié)磚的制備方法，其特征在于，其步驟如下： 1)粉碎：通過破碎機分別將原材料磨成粉狀； 2)混料：將經(jīng)過粉碎處理后的原材料按照比例投入到攪拌機，再加入重量為原材料總 重量10?20%的水后，通過攪拌機攪拌至均勻，得到混合物； 3)陳化：將混料后的混合物送入陳化庫陳化60?80小時； 4)成型：將陳化后的混合物通過真空擠出機在1?4MPa壓力下擠出成條狀胚料，再通 過切條機切制成磚胚； 5)干燥：將成型的磚胚置于105°C ±10°C的干燥室內(nèi)干燥4?10小時，得到干胚； 6)焙燒：將干胚進行焙燒，焙燒條件為：升溫速度< 150°C /h ;最高焙燒溫度范圍為 1040°C?1130°C ;保溫時間30分鐘?1小時； 7)冷卻：自然冷卻至室溫，得燒結(jié)磚。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵尾礦燒結(jié)磚的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中使 用的經(jīng)過粉碎處理的原材料，其顆粒大小大于3mm的控制在5%以下，小于0. 5mm的需大于 60%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵尾礦燒結(jié)磚的制備方法，其特征在于，所述步驟6)中的最 高焙燒范圍優(yōu)選為1080°C ±10°C。
【文檔編號】C04B30/00GK104045311SQ201410235080
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】陳建剛, 謝一農(nóng), 陸愛國 申請人:浙江正能量新型建筑材料有限公司