本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種懸浮焙燒鐵尾礦透水磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
在城市化建設(shè)中，現(xiàn)代化城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆蓋，這種地表的“硬化”使得大氣降水難以及時(shí)滲入地下，地表徑流增大，形成了“熱島效應(yīng)”，以及排水不足造成內(nèi)澇、城市地表沉降等環(huán)境問(wèn)題。而多孔透水磚作為一種環(huán)境材料，應(yīng)用于道路、廣場(chǎng)的鋪設(shè)，可以使部分降水滲入地下，減少地表徑流，從而較好地解決上述問(wèn)題。
武漢理工大學(xué)的專利(公開(kāi)號(hào)CN102515828A)公開(kāi)了一種利用鐵尾礦和鐵礦圍巖制備多孔保溫材料的方法，它是以鐵尾礦和鐵礦圍巖為主要原料，添加助溶劑，發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑，混合均勻后加水濕磨成漿料微波鍛燒而成。該發(fā)明中雖然鐵尾礦和鐵礦圍巖利用率高，但存在著制備成本高，產(chǎn)品附加值低的缺點(diǎn)。公開(kāi)號(hào)為CN102167618A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種粉煤灰-鐵尾礦基多孔保溫材料及其制備方法，它由粉體固體廢物、粘結(jié)劑、助溶增韌劑和復(fù)合發(fā)泡劑混合而成，但其存在著傳熱不均勻、發(fā)泡氣孔尺寸分布差異大，保溫性能差的問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。公開(kāi)號(hào)為CN103204698A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種利用鐵尾礦制備環(huán)保型透水磚的方法，它由鐵尾礦、玻璃粉、粘土、石英、鉀長(zhǎng)石、碳化硅經(jīng)濕混干燥成型煅燒而成，但其尾礦摻加量不高，透水率偏低，且燒成溫度偏高，成本偏高。目前，制備透水磚常用的原料主要有給水廠污泥、多年期赤泥、黃金尾礦、粉煤灰、釉面陶瓷、混凝土等，但以懸浮焙燒鐵尾礦為原料制備透水磚還未見(jiàn)報(bào)道。
懸浮焙燒鐵尾礦中含有大量的硅酸鹽礦物，能夠作為透水磚形成骨架的主要組分，因此可以將其用作制備透水磚的原料。經(jīng)懸浮焙燒-磁選后的鐵尾礦和傳統(tǒng)的沒(méi)經(jīng)過(guò)懸浮焙燒的鐵尾礦存在一定的差異。由于在500～600℃下煅燒，使得鐵尾礦具有一定的活性，更有利于提高鐵尾礦摻加量，以及降低燒成溫度，降低成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
懸浮焙燒技術(shù)是首先將礦石在快速懸浮流動(dòng)態(tài)和氧化氣氛下加熱，使礦石中的鐵礦物(Fe2O3、FeCO3、Fe2O3·nH2O)全部氧化為赤鐵礦(Fe2O3)，然后依靠氣力輸送方式使礦石快速通過(guò)體積較小的還原爐腔，懸浮態(tài)下利用礦石自身儲(chǔ)蓄熱量在500～600℃下還原氣氛下使Fe2O3還原為Fe3O4，最后進(jìn)入冷卻腔，通過(guò)控制溫度和氣氛使Fe3O4全部或部分氧化為強(qiáng)磁性γ-Fe2O3。
經(jīng)懸浮焙燒-磁選后的鐵尾礦和傳統(tǒng)的沒(méi)經(jīng)過(guò)懸浮焙燒的鐵尾礦存在一定的差異。由于在500～600℃下煅燒，使得鐵尾礦具有一定的活性，更有利于提高鐵尾礦摻加量，以及降低燒成溫度，降低成本。
一種懸浮焙燒鐵尾礦透水磚及其制備方法，包括以下步驟：
(1)配料：懸浮焙燒鐵尾礦、煤矸石、石灰石、膨潤(rùn)土、粘土按重量百分?jǐn)?shù)懸浮焙燒鐵尾礦50％～60％、煤矸石8％～12％、石灰石10％～15％、膨潤(rùn)土5％～10％、粘土12％～18％混合均勻，得到混合料；
(2)混料：將配置好的混合料加水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，其中質(zhì)量比為水:混合料＝0.8:1；
(3)陳化：將混合料在室溫條件下陳化20h；
(4)成型：將混合料放入模具壓制成型，得到成型坯體，成型壓力為20MPa～40MPa；
(5)干燥：將成型坯體在110℃下烘干6h～8h；
(6)燒成：將干燥后的成型坯體放入高溫箱式電阻爐中，以3℃/min的速率升溫至800℃～900℃，以2℃/min的速率升溫至1080℃～1120℃保溫60min，冷卻至室溫，得到懸浮焙燒鐵尾礦透水磚制品。
所述懸浮焙燒鐵尾礦細(xì)度小于500目的占90％。
所述煤矸石的細(xì)度小于100目的占100％。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過(guò)利用懸浮焙燒鐵尾礦為原料生產(chǎn)透水磚，提高資源利用率，減少尾礦占地，改善環(huán)境，而且制成的透水磚具有透水性能好、強(qiáng)度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
以下采用實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。
實(shí)施例1：
一種懸浮焙燒鐵尾礦透水磚及其制備方法，包括以下步驟：
(1)配料：懸浮焙燒鐵尾礦、煤矸石、石灰石、膨潤(rùn)土、粘土按重量百分?jǐn)?shù)懸浮焙燒鐵尾礦50％、煤矸石12％、石灰石15％、膨潤(rùn)土5％、粘土18％混合均勻，得到混合料；
(2)混料：將配置好的混合料加水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，其中質(zhì)量比為水:混合料＝0.8:1；
(3)陳化：將混合料在室溫條件下陳化20h；
(4)成型：將混合料放入模具壓制成型，得到成型坯體，成型壓力為20MPa；
(5)干燥：將成型坯體在110℃下烘干8h；
(6)燒成：將干燥后的成型坯體放入高溫箱式電阻爐中，其燒成制度為：以3℃/min的速率升溫至800℃，以2℃/min的速率升溫至1080℃保溫60min，冷卻至室溫，得到懸浮焙燒鐵尾礦透水磚制品。
制得的懸浮焙燒鐵尾礦透水磚孔隙率24.8％，透水系數(shù)0.032cm/s，抗壓強(qiáng)度52.35MPa。
實(shí)施例2：
一種懸浮焙燒鐵尾礦透水磚及其制備方法，包括以下步驟：
(1)配料：懸浮焙燒鐵尾礦、煤矸石、石灰石、膨潤(rùn)土、粘土按重量百分?jǐn)?shù)懸浮焙燒鐵尾礦55％、煤矸石10％、石灰石13％、膨潤(rùn)土7％、粘土15％混合均勻，得到混合料；
(2)混料：將配置好的混合料加水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍渲匈|(zhì)量比為水:混合料 ＝0.8:1；
(3)陳化：將混合料在室溫條件下陳化20h；
(4)成型：將混合料放入模具壓制成型，得到成型坯體，成型壓力為30MPa；
(5)干燥：將成型坯體在110℃下烘干7h；
(6)燒成：將干燥后的成型坯體放入高溫箱式電阻爐中，其燒成制度為：以3℃/min的速率升溫至850℃，以2℃/min的速率升溫至1000℃保溫60min，冷卻至室溫，得到懸浮焙燒鐵尾礦透水磚制品。
制得的懸浮焙燒鐵尾礦透水磚孔隙率28.4％，透水系數(shù)0.037cm/s，抗壓強(qiáng)度50.21MPa。
實(shí)施例3：
一種懸浮焙燒鐵尾礦透水磚及其制備方法，包括以下步驟：
(1)配料：懸浮焙燒鐵尾礦、煤矸石、石灰石、膨潤(rùn)土、粘土按重量百分?jǐn)?shù)懸浮焙燒鐵尾礦60％、煤矸石8％、石灰石10％、膨潤(rùn)土10％、粘土12％混合均勻，得到混合料；
(2)混料：將配置好的混合料加水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，其中質(zhì)量比為水:混合料＝0.8:1；
(3)陳化：將混合料在室溫條件下陳化20h；
(4)成型：將混合料放入模具壓制成型，得到成型坯體，成型壓力為30MPa；
(5)干燥：將成型坯體在110℃下烘干8h；
(6)燒成：將干燥后的成型坯體放入高溫箱式電阻爐中，其燒成制度為：以3℃/min的速率升溫至900℃，以2℃/min的速率升溫至1120℃保溫60min，冷卻至室溫，得到懸浮焙燒鐵尾礦透水磚制品。
制得的懸浮焙燒鐵尾礦透水磚孔隙率31.08％，透水系數(shù)0.041cm/s，抗壓強(qiáng)度47.82MPa。
所有上述的首要實(shí)施這一知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并沒(méi)有設(shè)定限制其他形式的實(shí)施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，上述內(nèi)容修改，以實(shí)現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改 型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。