CN102491713A - 利用矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料，采用尾矿、粉煤灰、生石灰、水泥、磷石膏、发泡剂、稳定剂为原料制备而成，其技术特征是，原料组成（重量）为尾矿45-55%、粉煤灰10-40%、生石灰15-25%、水泥5-15%、磷石膏2-5%；水料比为60%-65%；发泡0.05%—0.07%和稳定剂0.03—0.04%，本发明所生产的墙体材料成本低、强度高、保温隔热性能好、吸音效果好，同时针对现有技术中对矿山尾矿中石英含量要求较高、尾矿利用不充分的缺点，提出了一种能够充分利用了矿山尾矿和粉煤灰资源，可节约大量的土地，同时可减轻环境污染的产品和工艺。

Description

利用矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料及其制造方法

技术领域

 本发明涉及建筑墙体材料配方领域，具体地说是一种利用矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料及其制造方法。

背景技术

我们知道，目前，在矿山行业和建材行业及煤电行业存在三大问题急需要解决。一是各类矿山，每年经选矿后排出大量的尾矿，目前我国每年的矿石采掘总量已达50 亿吨,工业固体废弃物的产生量已达8亿吨，累计堆存量超过67 亿吨，占用土地达到65412 万平方米，年产量最大的是矿山开采和以矿石为原料的冶炼工业产生的固体废弃物,超过工业固体废弃物产生量的80 %以上。这些尾矿渣的堆放不仅要占用大量土地,而且污染环境,特别是有害、有毒金属对地表和地下水源的污染严重威胁着千百万人的身体健康。尾矿渣的丢弃同时也会使一些有用组分分散,造成资源浪费。加快再生资源回收利用，变废为宝，化害为利，可有效减少废弃物排放，不仅可以治理污染、改善环境，而且可以为人们创造优美环境，促进人与自然和谐统一；二是建筑工程建设每年需要大量的墙体材料，而烧制粘土砖每年又占用了大量的土地，造成了大量土地资源的损失；三是全国各发电厂每年发电产生大量的粉煤灰也占用了大量的土地来堆放，并对周边的环境造成污染。

本发明人在2004年已申请了“矿山尾矿制造的墙体材料”，并已取得了发明专利证书，专利证号为ZL200410024156X，其专利技术在推广应用中存在一定的局限性，对尾矿中石英成份含量低的尾矿不能制造出合格的墙体材料，而本发明是针对尾矿中石英成份含量低的尾矿也能利用，本发明是根据尾矿中石英成份含量的多少再加粉煤灰进行调整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术的不足，提供一种生产成本低、节能环保的利用矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料及其制造方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种利用矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于以尾矿、粉煤灰、生石灰、水泥、磷石膏为原料，加入添加剂和水制备而成，其中原料的各组成成份重量百分比为：

尾矿45%-50%，

粉煤灰10%-40%，

生石灰15%-25%，

水泥5%-15%，

磷石膏2%-5%，

加入的水占所加入原料总重量的60%—75%，优选为60%-65%，

添加剂由分别占原料总量0.05%—0.07%发泡剂和0.03%—0.04%的稳定剂组成。

本发明中所述尾矿中包含重量配比如下的各组分：

石英30%-50%，长石≤5%，氧化镁＜5%，粘土≤5%，由方解石、高岭石、二长花岗岩中的一种或者几种混合而成的其他矿物成分为15%-50%。

本发明所述的发泡剂为铝粉。

本发明中尾矿以石英为主要成份，石英也可以为玉髓。

本发明中尾矿中石英还可以为石英与玉髓的混合物。

本发明方解石也可以为白云石。

本发明方解石还可以为方解石与白云石的混合物。

本发明方解石也可以为二长花岗岩。

本发明高岭石也可以为绿泥石。

本发明高岭石还可以为高岭石与绿泥石的混合物。

本发明还提出了一种用于制作上述墙体材料的制造方法，具体包括如下步骤：

（一）尾矿和粉煤灰及磷石膏按照比例配兑后进入原料仓，原料用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：60%—75%，再经球磨机研磨后使其细度达到250-320目；

（二）将经过球磨机研磨后达到细度和水料比要求的原料浆，用泥桨泵打进料浆罐中不间断的搅拌，然后将水泥按原料总重量5%-15%的比例从水泥罐中加入料浆罐中不间断的搅拌；将生石灰按原料重量15%-25%的比例从生石灰罐中加入料浆罐中不间断的搅拌，加水混合后使水料比为：60%-65%；然后加入少量的发泡剂（铝粉）0.05%—0.07%和稳定剂0.03%—0.04%；

（三）要求料浆罐的温度为40℃—50℃，搅拌时间为3—5分钟；

（四）将搅拌好的混合料放进模具车中，要求放到车容量的2/3即可，放料温度为37℃—45℃，然后用摆渡车将模具车运至静养室；

（五）静养室的温度要求35℃—39℃，静养时间约1-3小时左右；

（六）静养后开始脱模，然后用切割机对坯体进行脱模切割，按照建筑单位需要的规格要求进行切割；

（七）将切割后的砌块模具底板车编组后送入蒸压釜关门进行蒸养，蒸养时首先对蒸压釜进行排水0.5-1小时，然后在190-200℃的温度范围内，将压力逐渐升至1.1Mpa，压力保持在1.1-1.3Mpa的压力范围内，蒸养6-8小时，最后在1-1.5小时内将压力由1.3Mpa降至0Mpa，实现排汽过程，从而制得成品的轻质墙砖，然后出釜码堆或出厂。

本发明所生产的墙体材料成本低、强度高、保温隔热性能好、吸音效果好，同时针对现有技术中对矿山尾矿中石英含量要求较高、尾矿利用不充分的缺点，提出了一种能够充分利用了矿山尾矿和粉煤灰资源，可节约大量的土地，同时可减轻环境污染的产品和工艺。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1：将尾矿350千克、粉煤灰200千克、磷石膏50千克配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：70%—75%，再经球磨机研磨后使其细度达到250-320目，将研磨后的混和料600千克用泥桨泵打进料浆罐中不间断的搅拌，然后加生石灰250千克、水泥150千克，加水混合后使水料比为：60%-65%，搅拌混合后，再加入发泡剂（铝粉）0.55-0.70千克、稳定剂0.30-0.40千克，在料浆罐中不间断的搅拌，搅拌时间为3—5分钟，要求料浆罐的温度为40℃—50℃；用废机油0.5-0.65千克进行涮模，将搅拌好的混合料放进模具车中，用摆渡车将模具车运至静养室静养1-3小时，静养温度控制在35℃-38℃。然后对坯体进行脱模切割，切割周期为5-10分钟，然后进蒸压釜进行蒸养操作，蒸养时首先对坯体进行排水0.5-1小时，然后在190-200℃的温度范围内，将压力逐渐升至1.1Mpa，压力保持在1.1-1.3Mpa的压力范围内，蒸养6-8小时，最后在1-1.5小时内将压力由1.1-1.3Mpa降至0Mpa，实现排汽过程，从而制得成品的轻质墙砖，然后出釜码堆或出厂。

实施例2：将尾矿420千克、粉煤灰230千克、磷石膏50千克，配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：70%—75%，再经球磨机研磨后使其细度达到250-320目。然后将研磨后的尾矿和粉煤灰混和料700千克与生石灰150千克，水泥150千克，加水混合后再加入发泡剂（铝粉）0.58-0.70千克、稳定剂0.30-0.40千克，使所有原料与水的比例为60%-65%并进行搅拌浇注，本发明制作轻质墙砖的生产工艺与实施例1相同。

实施例 3：将尾矿400千克、粉煤灰200千克，磷石膏50千克，配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水与已加入的原料的重量比为：70%—75%，再经研磨后使其细度在250-300目，然后将研磨后的尾矿和粉煤灰混和料650千克与生石灰200千克、水泥150千克、加水混合后再加入发泡剂（铝粉）0.56-0.70千克、稳定剂0.3--0.40千克、加水，使加入的水与加入的原料的重量比为：60%—65%，并进行搅拌浇注，其具体的生产工艺与实施例1相同。

实施例 4：将尾矿500千克、粉煤灰150千克，磷石膏50千克，配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：70%—75%，再经研磨后使其细度在250-300目，然后将研磨后的尾矿和粉煤灰混和料700千克与生石灰150千克、水泥150千克、加水混合后再加入发泡剂（铝粉）0.57-0.70千克、稳定剂0.30--0.40千克、水料比要求为：60%-65%，并进行搅拌浇注，其具体的生产工艺与实施例1相同。

实施例 5：将尾矿500千克、粉煤灰100千克，磷石膏50千克，配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：0.70—0.75/1，再经研磨后使其细度在250-300目，然后将研磨后的尾矿和粉煤灰混和料650千克与生石灰250千克、水泥100千克、加水混合后再加入发泡剂（铝粉）0.57-0.70千克、稳定剂0.30-0.40千克、水料比要求为：60%-65%，并进行搅拌浇注，其具体的生产工艺与实施例1相同。

实施例 6：将尾矿550千克、粉煤灰50千克，磷石膏50千克，配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：0.70—0.75/1，再经研磨后使其细度在250-300目，然后将研磨后的尾矿和粉煤灰混和料650将千克与生石灰200千克、水泥150千克、加水混合后再加入发泡剂（铝粉）0.6-0.70千克、稳定剂0.30-0.40千克、水料比要求为：60%-65%，并进行搅拌浇注，本发明制作轻质墙砖的生产工艺与实施例1相同。

实施例 7：将尾矿450千克、粉煤灰100千克，磷石膏50千克，配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：0.70—0.75/1，再经研磨后使其细度在250-300目，然后将研磨后的尾矿和粉煤灰混和料600千克与生石灰250千克、水泥150千克、加水混合后再加入发泡剂（铝粉）0.55-0.70千克、稳定剂0.30--0.40千克、水料比要求为：60%-65%，并进行搅拌浇注，本发明制作轻质墙砖的生产工艺与实施例1相同。

实施例 8：将尾矿450千克、粉煤灰160千克，磷石膏50千克，配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：0.70—0.75/1，再经研磨后使其细度在250-300目，然后将研磨后的尾矿和粉煤灰混和料660千克与生石灰200千克、水泥140千克、加水混合后再加入发泡剂（铝粉）0.55-0.70千克、稳定剂0.30--0.40千克、水料比要求为：60%-65%，并进行搅拌浇注，本发明制作轻质墙砖的生产工艺与实施例1相同。

实施例 9：将尾矿500千克、粉煤灰120千克，磷石膏50千克，配兑后进入原料仓，用输送带输送至球磨机，加水使水料比为：0.70—0.75/1，再经研磨后使其细度在250-300目，然后将研磨后的尾矿和粉煤灰混和料670千克与生石灰200千克、水泥130千克、加水混合后再加入发泡剂（铝粉）0.57-0.70千克、稳定剂0.30-0.40千克、水料比要求为：60%-65%，并进行搅拌浇注，本发明制作轻质墙砖的生产工艺与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种利用矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于以尾矿、粉煤灰、生石灰、水泥、磷石膏为原料，加入添加剂和水制备而成，其中原料的各组成成份重量百分比为：尾矿45%-50%，粉煤灰10%-40%，生石灰15%-25%，水泥5%-15%，磷石膏2%-5%；加入的水占所加入原料总重量的60%—65%；添加剂由分别占原料总量0.05%—0.07%发泡剂和0.03%—0.04%的稳定剂组成。

2.根据权利要求1所述利用矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于所述尾矿中包含重量配比如下的各组分：石英30%-50%，长石≤5%，氧化镁＜5%，粘土≤5%以及由方解石、高岭石、二长花岗岩中的一种或者几种混合而成的其他矿物成分15%-50%。

3.根据权利要求1所述的利用矿山尾矿和粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于所述发泡剂为铝粉。

4.根据权利要求1所述矿山尾矿粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于所说的石英也可以为玉髓。

5.根据权利要求1所述矿山尾矿粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于所说的石英还可以为石英与玉髓的混合物。

6.根据权利要求1所述矿山尾矿粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于所说的方解石也可以为白云石。

7.根据权利要求1所述矿山尾矿粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于所说的方解石还可以为方解石与白云石的混合物。

8.根据权利要求1所述矿山尾矿粉煤灰制造的墙体材料，其特征在于所说的高岭石也可以为绿泥石。

9.一种如权利要求1-3中任意一项所述的墙体材料的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

（一）研磨原料，将原料中的尾矿和粉煤灰及磷石膏按照比例配兑后进入原料仓，其中原料用输送带输送至球磨机，并加水，使水与已加入的原料的重量比为：70%—75%，球磨机研磨后使其细度达到250-320目，

（二）搅拌并进行配料，将经过球磨机研磨后达到细度和水料比要求的原料浆用泥浆泵打进料浆罐中并进行不间断的搅拌，然后将原料中的水泥按原料重量5%-15%的比例从水泥罐中加入料浆罐中并对料浆罐内混合物不间断的搅拌；将生石灰按原料重量15%-25%的比例从生石灰罐中加入料浆罐中并不间断的搅拌；加水使水与已加入的原料的重量比为60%—65%；然后加入0.06%—0.07%的发泡剂和0.03%—0.04%的稳定剂；

（三）将搅拌好的混合料放进模具车中，放到车容量的2/3即可，放料温度为37℃—45℃，然后用摆渡车将模具车运至静养室；

（四）静养，将混合料置于35℃—39℃的温度条件下，静养1-3小时；

（五）脱模，对静养后的混合料进行脱模，并使用切割机对坯体进行脱模切割，按照建筑单位需要的规格要求进行切割，获得砌块；

（六）蒸养，将脱模切割所获得的砌块编组后送入蒸压釜进行蒸养，蒸养时首先对蒸压釜进行排水0.5-1小时，然后在190-200℃的温度范围内，将压力逐渐升至1.1Mpa，压力保持在1.1-1.3Mpa的压力范围内，蒸养6-8小时，最后在1-1.5小时内将压力由1.3Mpa降至0Mpa，实现排汽过程，从而制得成品的轻质墙砖，然后出釜码堆或出厂。

10.根据权利要求4所述的墙体材料的制造方法，其特征在于步骤（三）中所述搅拌在料浆罐40℃—50℃的温度条件下，持续搅拌3—5分钟。