CN101456704A - 利用钼尾矿水热法制造硅酸盐制品的方法 - Google Patents

利用钼尾矿水热法制造硅酸盐制品的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用钼尾矿水热条件下制造硅酸盐制品的方法。本发明的硅酸盐制品包括蒸压加气混凝土砌块或板材、蒸养硅酸盐砖、蒸压灰砂砖及硅酸钙板。制造硅酸盐制品是将钼尾矿与石灰、石膏等原材料按比例混合均匀，成型后在蒸压或蒸养的水热条件下生产加气混凝土砌块、砖和板材等硅酸盐制品。蒸压是在175～210℃恒温蒸压4～10小时，蒸汽压为1.0～1.3MPa；蒸养是在70～100℃恒温下蒸养24～48小时。本发明利用了钼尾矿，使其变废为宝。本发明所生产的硅酸盐制品具有强度高、节土、节能、环保、利废等诸优点，具有明显的经济效益和社会效应。

Description

利用钼尾矿水热法制造硅酸盐制品的方法
技术领域
本发明涉及钼尾矿的综合利用技术领域，特别是涉及利用钼尾矿水热法制造硅酸盐制品的方法。该方法利用钼尾矿与石灰、水泥和石膏等原材料，在蒸压或蒸养的水热条件下生产硅酸盐制品，所涉及的硅酸盐制品主要是指蒸压加气混凝土砌块或板材、蒸压灰砂砖、蒸养硅酸盐砖和硅酸钙板。
背景技术
随着钼矿工业的发展，钼尾矿日益增多。目前，这些钼尾矿主要采用填埋处理。这种处理方式耗费人力物力，占用大量土地资源，还产生安全隐患。如何变废为宝，化废料为资源，已成为研究的热点。
中国发明专利申请“利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法”(申请号：200710011380)公开了一种利用钼尾矿生产多元素硅肥的方法，以钼尾矿和白云石或高镁石灰石为原料，在立窑或回转窑中煅烧生产，具体生产方法是：检验并计算出钼尾矿、白云石或高镁石灰石和无烟煤或白煤中酸性氧化物和碱性氧化物各自的总当量数；按照立窑水泥配热方法计算出≥1200℃窑温所需的配煤量；按酸性氧化物/碱性氧化物≈1.1～1.2计算钼尾矿和白云石或高镁石灰石的配入量，与煤混合，得到生料原则配方，用回转窑煅烧不加入煤粉成分；加入含碱金属离子煅烧助剂，碱金属离子占配料总量的0.2～1％；将配料研磨成80目以上的细粉，加入到回转窑中，在1200～1350℃的温度下煅烧成硅肥熟料；或加入到成球机中，加水成球；成球物料在≥1200℃的温度下在立窑中煅烧成硅肥熟料；经冷淬后进行粉碎，即成为多元素硅肥。但是，该技术利用陶瓷废料粘土等混合、成型后进行1200℃以上高温烧结，能耗较高。
葫芦岛钼都矿冶研发中心与东北大学合作研发钼尾矿的利用，工艺流程采用碱熔处理钼尾矿砂，分离提取二氧化硅、富集钼，氧化铁、氧化钙等进入渣中，使硅、钼与铁、钙分离；采用碳分法处理偏硅酸钠和钼酸钠溶液，分离硅和钼，将偏硅酸钠制成白炭黑，钼酸钠制成氧化钼；烧碱循环利用；对钼尾矿中含量大和价值高的物质硅、钼都进行有效回收。但是该方法仅能利用部分钼尾矿，还需开发利用钼尾矿的新方法。
另一方面，现有生产蒸压灰砂砖、蒸压加气混凝土砌块、蒸压或蒸养砖和板材的硅铝质原料为粉煤灰或砂粉。其中砂粉由砂经粉磨而成，砂作为天然材料，在许多地方采砂已受限制，而且粉磨过程需较高的粉磨能耗；粉煤灰虽可用于蒸压加气混凝土砌块、蒸压砖、板材，但其制品强度相对较低，影响其应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种免烧、能耗低利用钼尾矿水热法制造高强度硅酸盐制品的方法。
本发明所涉及的硅酸盐制品尽管包括蒸压加气混凝土砌块或板材、蒸压灰砂砖、蒸养硅酸盐砖和硅酸钙板等多种形式，但是这些硅酸盐制品都是利用钼尾矿与石灰、水泥和石膏等原材料按一定比例混合均匀，成型后，在蒸压或蒸养的水热条件下制造所得，都是利用了钼尾矿与石灰等在水热条件下具有高反应能力，并在蒸压或蒸养的水热条件下更有利于激发钼尾矿反应活性，加速其与石灰的水化反应，生成强度高、性能好的硅酸盐制品的特点。该方法不需高温烧成，能耗较低，与免蒸生产相比，更充分发挥了钼尾矿的反应活性，制得的产品强度高。因此，本发明涉及的蒸压加气混凝土砌块或板材、蒸压灰砂砖、蒸养硅酸盐砖和硅酸钙板的制备方法具有共同的特征技术。
本发明的目的可通过如下技术方案来实现。
利用钼尾矿水热法制造蒸压加气混凝土砌块的方法，以重量份数计，将钼尾矿0.2～1.30份，粉煤灰0～1.30份，砂0～1.10份，石灰0.42～0.48份、水泥0.16～0.20份，石膏0.01～0.06份，铝粉0.0001～0.003份和水1.0～1.5份，搅拌均匀，注入钢模中，发气后静停1.5～2.5小时，切割成块状或板状后，放在蒸压釜内，以175～210℃恒温蒸压4～10小时，蒸汽压为1.0～1.3MPa，制造蒸压加气混凝土砌块或板材。
利用钼尾矿水热法制造蒸压灰砂砖的方法，以重量份数计，将钼尾矿0.06～3.50份，细砂0～3.50份，石灰0.4～0.60份和水1.0～1.30份搅拌均匀，压制成块状后，放在蒸压釜内，以175～210℃恒温蒸压4～10小时，蒸汽压为1.0～1.3MPa，制得蒸压灰砂砖。
利用钼尾矿水热法制造硅酸盐砖的方法，以重量份数计，将钼尾矿0.2～2.82份，粉煤灰0～2.80份，石灰0.5～0.7份和水1.1～1.3份搅拌均匀，压制为块状后，以70～100℃恒温蒸养24～48小时，制得蒸养硅酸盐砖。
利用钼尾矿水热法制造硅硅酸钙的方法，以重量份数计，将钼尾矿0.06～3.50份，细砂0～3.50份，水泥0.2～0.90份、石灰0.1～0.70份、纤维0～0.06份、轻集料0～3.00份和水1.0～1.30份搅拌均匀，压制成板状后，放在蒸压釜内，以175～210℃恒温蒸压4～10小时，蒸汽压为1.0～1.3MPa，制得硅酸钙板。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
(1)利用钼尾矿水热条件制造硅酸盐制品，可更有利于激发其火山灰活性，加速与水泥和/或石灰的水化反应。与现有用粉煤灰或砂粉生产的蒸压硅酸盐制品比，用类同的水热条件下，即相同的蒸压温度、压力，其制品强度提高2～30％，提高了产品质量。
(2)利用钼尾矿水热条件制造硅酸盐制品，不仅可废物利用，而且可节省能耗，降低成本。现有生产蒸压灰砂砖、蒸压加气混凝土砌块、蒸养砖和硅酸钙板的硅铝质原料为粉煤灰或砂粉。其中砂粉由砂经粉磨而成，砂作为天然材料，在许多地方采砂已受限制，其粉磨过程还需较高的粉磨能耗；与粉煤灰为原料的蒸压、蒸养硅酸盐制品相比，本技术的制品强度更高。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术特点，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，实施例并不是对本发明保护范围的限制。
下述实施例中钼尾矿为钼矿石矿磨选矿后的尾矿，其主要成分为二氧化硅、氧化铝及少量的钾和钠等，粒径小于0.1mm。
实施例1～4：利用钼尾矿制造蒸压加气混凝土砌块和板材
实施例1利用钼尾矿制造蒸压加气混凝土砌块
将钼尾矿1.30吨，石灰0.42吨、水泥0.16吨，石膏0.04吨，铝粉1.0公斤，加水1.0吨，搅拌均匀，将搅拌好的物料注入6.07m×1.5m×1.25m钢模中，发气后静停2小时，切割成块状后放在蒸压釜内，以210℃恒温蒸压10小时，蒸汽压为1.3MPa，制得蒸压加气混凝土砌块。经检测，该蒸压加气混凝土砌块的性能优良，体积密度级别为B06，平均抗压强度为6.0Mpa。制得产品的抗压强度比全部用粉煤灰的制得相同容重的加气混凝土强度高30％。另外，利用水热法不需高温烧成，能耗较，同时与免蒸生产的相比又能更充分发挥陶瓷废料的反应活性。
实施例2利用钼尾矿制造蒸压加气混凝土砌块
将钼尾矿0.65吨，粉煤灰0.65吨，石灰0.46吨、水泥0.18吨，石膏0.06吨，铝粉1.7公斤，加水1.3吨，搅拌均匀，将搅拌好的物料注入6.07m×1.5m×1.25m钢模中，发气后静停1.5小时，切割成块状后放在蒸压釜内，以200℃恒温蒸压6小时，蒸汽压为1.15MPa，制得蒸压加气混凝土砌块。经检测，该蒸压加气混凝土砌块的性能优良，体积密度级别为B06，平均抗压强度为5.5Mpa。制得产品的抗压强度比全部用粉煤灰的制得相同容重的加气混凝土强度高18％。
实施例3利用钼尾矿制造蒸压加气混凝土砌块
将钼尾矿0.02吨，粉煤灰1.30吨，石灰0.48吨，水泥0.20吨，石膏0.01吨，铝粉3.0公斤，加水1.5吨，搅拌均匀，将搅拌好的物料注入6.07m×1.5m×1.25m钢模中，发气后静停2.5小时，切割成块状后放在蒸压釜内，以175℃恒温蒸压4小时，蒸汽压为1.0MPa，制得蒸压加气混凝土砌块。经检测，该蒸压加气混凝土砌块的性能优良，体积密度级别为B06，平均抗压强度为4.3Mpa。制得产品的抗压强度比全部用粉煤灰的制得相同容重的加气混凝土强度高2％。
实施例4利用钼尾矿制造蒸压加气混凝土板材
将钼尾矿0.75吨，粉煤灰0.35吨，石灰0.42吨、水泥0.22吨，石膏0.09吨，铝粉1.5公斤，加水1.3吨，搅拌均匀，将搅拌好的物料注入6.07m×1.5m×1.25m钢模中，发气后静停2小时，切割成板状后放在蒸压釜内，以210℃恒温蒸压8小时，蒸汽压为1.3MPa，制得蒸压加气混凝土砌块。经检测，该蒸压加气混凝土板材的性能优良，平均抗压强度为5.6Mpa。制得产品的抗压强度比全部用粉煤灰的制得相同容重的加气混凝土强度高17％。
实施例5～7：利用钼尾矿制造蒸压灰砂砖
实施例5利用钼尾矿制造蒸压灰砂砖
将钼尾矿3.50吨，石灰0.60吨，加水1.20吨，搅拌均匀配好的物料，压制为块状后，放在蒸压釜内，以210℃恒温蒸压10小时，蒸汽压为1.3MPa，制得蒸压灰砂砖。经检测，该蒸压灰砂砖的性能优良，平均抗压强度为21.8Mpa。与现有砂和砂粉生产的蒸压灰砂砖比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了25％。现有生产蒸压灰砂砖的硅铝质原料为砂粉由砂经粉磨而成，砂作为天然材料，在许多地方采砂已受限制，而且粉磨过程需较高的粉磨能耗。利用钼尾矿水热条件制造硅酸盐制品，不仅可废物利用，而且可节省能耗，降低成本。利用钼尾矿水热条件制造硅酸盐制品，可更有利于激发其火山灰活性，加速与水泥和/或石灰的水化反应。
实施例6利用钼尾矿制造蒸压硅钙板
将废钼尾矿1.75吨，细砂1.75吨，石灰0.50吨，加水1.00吨，搅拌均匀配好的物料，压制为块状后，放在蒸压釜内，以200℃恒温蒸压6小时，蒸汽压为1.15MPa，制得蒸压灰砂砖。经检测，该蒸压灰砂砖的性能优良，平均抗压强度为18.6Mpa。与现有砂和砂粉生产的蒸压灰砂砖比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了15％。
实施例7钼尾矿制造蒸压灰砂砖
将钼尾矿0.06吨，细砂3.50吨，石灰0.40吨，加水0.80吨，搅拌均匀配好的物料，用压砖机压制的块状后，放在蒸压釜内，以175℃恒温蒸压4小时，蒸汽压为1.0MPa，制得蒸压灰砂砖。经检测，该蒸压灰砂砖的性能优良，平均抗压强度为16.1Mpa。与现有砂和砂粉生产的蒸压灰砂砖比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了2％。
实施例8～10：蒸养条件下利用钼尾矿生产硅酸盐砖
实施例8蒸养条件下利用钼尾矿生产硅酸盐砖
将钼尾矿2.84吨，石灰0.60吨，加水1.20吨，搅拌均匀配好的物料，压制的块状后，放在蒸压釜内，以100℃恒温蒸养24小时，制得蒸养硅酸盐灰砂砖。经检测，该硅酸盐砖的性能优良，平均抗压强度为12.5Mpa。与现有砂和砂粉生产的蒸压灰砂砖比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了20％。现有生产蒸养硅酸盐砖的硅铝质原料为砂粉由砂经粉磨而成，砂作为天然材料，在许多地方采砂已受限制，而且粉磨过程需较高的粉磨能耗。利用钼尾矿水热条件制造硅酸盐制品，不仅可废物利用，而且可节省能耗，降低成本。利用钼尾矿蒸养的水热条件制造硅酸盐制品，可更有利于激发其火山灰活性，加速与水泥和/或石灰的水化反应。
实施例9蒸养条件下利用钼尾矿生产硅酸盐砖
将粉煤灰1.42吨，钼尾矿1.42吨，石灰0.50吨，加水1.00吨，搅拌均匀配好的物料，压制的块状后，放在蒸压釜内，以85℃恒温蒸养36小时，制得蒸养硅酸盐砖。经检测，该硅酸盐砖的性能优良，平均抗压强度为11.5Mpa。与现有砂和砂粉生产的蒸养硅酸盐砖比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了15％。
实施例10蒸养条件下利用钼尾矿生产硅酸盐砖
将钼尾矿0.2吨，粉煤灰2.60吨，石灰0.40吨，加水0.80吨，搅拌均匀配好的物料，压制的块状后，放在蒸压釜内，以75℃恒温蒸养48小时，制得蒸养硅酸盐砖。经检测，该硅酸盐砖的性能优良，平均抗压强度为10.2Mpa。与现有砂和砂粉生产的蒸养硅酸盐砖比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了8％。
实施例11～14：蒸压条件下利用钼尾矿生产硅酸钙板
实施例11利用钼尾矿制造蒸压硅酸钙板
将废钼尾矿3.50吨，水泥0.90吨，石灰0.10吨，纤维0.06吨，加水1.00吨，搅拌均匀配好的物料，压制成2000mm×1000mm×15mm板状后，放在蒸压釜内，以200℃恒温蒸压6小时，蒸汽压为1.15MPa，制得纤维增强硅酸钙板。经检测，该纤维增强硅酸钙板的性能优良，平均抗折强度为10.5Mpa。与现有以砂粉生产的纤维增强硅酸钙板比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了15％。
实施例12利用钼尾矿制造蒸压硅酸钙板
将废钼尾矿3.50吨，水泥0.90吨，石灰0.10吨，加水1.00吨，搅拌均匀配好的物料，压制成2000mm×1000mm×15mm板状后，放在蒸压釜内，以200℃恒温蒸压6小时，蒸汽压为1.15MPa，制得纤维增强硅酸钙板。经检测，该纤维增强硅酸钙板的性能优良，平均抗折强度为9.2Mpa。与现有以砂粉生产的硅酸钙板比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了5％。
实施例13利用钼尾矿制造蒸压硅酸钙板
将废钼尾矿0.06吨，细砂3.50吨，水泥0.20吨，石灰0.60吨，纤维0.06吨，加水1.00吨，搅拌均匀配好的物料，压制成2000mm×1000mm×15mm板状后，放在蒸压釜内，以200℃恒温蒸压6小时，蒸汽压为1.15MPa，制得纤维增强硅酸钙板。经检测，该纤维增强硅酸钙板的性能优良，平均抗折强度为9.8Mpa。与现有以砂粉生产的纤维增强硅酸钙板比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了8％。
实施例14利用钼尾矿制造轻质蒸压硅酸钙板
将废钼尾矿0.06吨，细砂3.50吨，水泥0.20吨，石灰0.60吨，纤维0.06吨，轻集料3.0吨，加水1.50吨，搅拌均匀配好的物料，压制成2000mm×1000mm×15mm板状后，放在蒸压釜内，以200℃恒温蒸压6小时，蒸汽压为1.15MPa，制得纤维增强硅酸钙板。经检测，该纤维增强硅酸钙板的性能优良，平均抗折强度为5.8Mpa。与现有以砂粉生产的轻质纤维增强硅酸钙板比，在相同的水热条件下，其制品强度提高了5％。

Claims (6)

1、利用钼尾矿水热法制造蒸压加气混凝土砌块或板材的方法，其特征在于：以重量份数计，将钼尾矿0.2～1.30份，粉煤灰0～1.30份，砂0～1.10份，石灰0.42～0.48份、水泥0.16～0.20份，石膏0.01～0.06份，铝粉0.0001～0.003份和水1.0～1.5份搅拌均匀，注入钢模中，发气后静停1.5～2.5小时，切割成块状或板状后，放在蒸压釜内，以175～210℃恒温蒸压4～10小时，蒸汽压为1.0～1.3MPa，制得蒸压加气混凝土砌块或板材。
2、根据权利要求1所述的利用钼尾矿水热法制造蒸压加气混凝土砌块或板材的方法，其特征在于：所述的钼尾矿为钼矿石矿磨选矿后的尾矿。
3、利用钼尾矿水热法制造蒸压灰砂砖的方法，其特征在于：以重量份数计，将钼尾矿0.06～3.50份，细砂0～3.50份，石灰0.4～0.60份和水1.0～1.30份搅拌均匀，压制成块状后，放在蒸压釜内，以175～210℃恒温蒸压4～10小时，蒸汽压为1.0～1.3MPa，制得蒸压灰砂砖。
4、根据权利要求3所述的利用钼尾矿水热法制造蒸压灰砂砖的方法，其特征在于：所述的钼尾矿为钼矿石矿磨选矿后的尾矿。
5、利用钼尾矿水热法制造硅酸盐砖的方法，其特征在于：以重量份数计，将钼尾矿0.2～2.82份，粉煤灰0～2.80份，石灰0.5～0.7份和水1.1～1.3份搅拌均匀，压制为块状后，以70～100℃恒温蒸养24～48小时，制得蒸养硅酸盐砖。
6、利用钼尾矿水热法制造硅酸钙板的方法，其特征在于：以重量份数计，将钼尾矿0.06～3.50份，细砂0～3.50份，水泥0.2～0.90份、石灰0.1～0.70份、纤维0～0.06份、轻集料0～3.00份和水1.0～1.30份搅拌均匀，压制成板状后，放在蒸压釜内，以175～210℃恒温蒸压4～10小时，蒸汽压为1.0～1.3MPa，制得硅酸钙板。
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