CN102942381A - 一种利用铁尾矿制备的轻质建筑材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用铁尾矿制备轻质建筑节能材料的方法。利用铁尾矿经过粉磨，加入生石灰、胶凝材料、发泡剂、调凝剂、减水剂、稳泡剂以及激发剂，充分混合、静置后成型，蒸压养护，获得不燃轻质材料；各成分按质量百分数计，铁尾矿50-70%；生石灰15-25%；胶凝材料15-25%；发泡剂0.5-1.0%；石膏0-5%；减水剂0.25-0.5%；稳泡剂0.2-0.8%；激发剂0-2%。本发明制备的轻质建筑节能材料的密度可达0.3-0.8g/cm³，抗压强度为1.0-8.5MPa。具有节能、轻质、防火性能好、耐腐蚀、导热系数低等特点。

Description

一种利用铁尾矿制备的轻质建筑材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种利用铁尾矿制备的轻质建筑材料及其制备方法，具体的说是一种利用铁尾矿制备轻质建筑节能材料的方法。

背景技术

市场上常见的轻质建筑材料较多，如苯板，酚醛板和珍珠岩保温砖等，这些建筑材料虽自重小，但仍存在易燃、强度低等很多缺陷。

本发明涉及的轻质建筑材料主要原料为工业废料，不仅可以极大地节约资源、能耗，而且还可以大量消耗工业废料。其主要性能与传统的多孔保温材料相比，采用微孔来降低导热系数，减轻密度，同时兼具防火性能，所以本发明涉及的轻质建筑材料比传统材料更具有竞争优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用铁尾矿制备的轻质建筑节能材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案：

本发明的轻质建筑材料中各种成分按质量百分比计，铁尾矿为40-80%，生石灰为5-30%，胶凝材料为5-30%，发泡剂为0.3-1.5%，调凝剂为0-5%，减水剂为0.25-0.5%，稳泡剂为0.2-0.8%；激发剂为0-2%。

其中铁尾矿优选为50-70%，生石灰优选15-25%，胶凝材料优选15-25%，发泡剂优选0.5-1%, 调凝剂优选1-4%。

  本发明所述所述铁尾矿为硅质氧化物含量在40%以上的工业铁尾矿，其粒度应小于100μm，且其中小于80μm的颗粒至少为80%（质量比）；胶凝材料为普通硅酸盐水泥；发泡剂为铝粉、双氧水中的至少一种；调凝剂为脱硫石膏、磷石膏、天然石膏中的一种或多种；减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂、木质素磺酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的一种或多种；激发剂为氢氧化钠、氢氧化钙、硅酸钠、硫酸铝、碳酸氢钠、六次甲基四胺、三乙醇胺中的一种或多种。

        所述的轻质建筑材料通过如下方法制备：

铁尾矿经过粉磨，加入生石灰、胶凝材料、发泡剂、调凝剂、减水剂、稳泡剂以及激发剂，充分混,合后成型，蒸压处理，获得多孔轻质建筑材料。

    将铁尾矿粉磨达到粒度要求后，加入生石灰、胶凝材料、发泡剂、石膏，充分搅拌，使各类粉体均匀分布，形成粉体混合料；将减水剂、稳泡剂、激发剂均匀溶于水中，形成混合液体；将粉体混合料与混合液体充分混合，形成均匀浆体并注入模具，静置（室温下）待其成型。  

将上述成型试样放入蒸压釜中，密封后进行蒸压养护，蒸压条件为：压力控制在1.5-2.0Mpa，优选在1.6-1.65Mpa，温度控制在150℃-250℃，优选180℃-200℃，恒温恒压8-12h，随炉降温，养护后经切割、打磨即获得轻质建筑材料。

    本发明中所述的混合液体所需用水量应保证水料比在0.4-0.7范围内，静置时间要求在6-12小时内，所述的成型是指混合好的原料在模具内成型，成型压力为一个大气压。

本发明所具有的优点：

本发明以铁尾矿为主要原材料，经粉磨后加入生石灰、胶凝材料、发泡剂、减水剂、稳泡剂以及激发剂，经充分混合、拌合、成型、蒸压处理，获得多孔轻质建筑材料，该材料应用于建筑墙体分隔，该轻质建筑材料具有密度低、阻燃、大量消耗工业尾矿等特点，通过本发明方法所得轻质建筑材料密度为0.3-0.8g/cm³，抗压强度为1.0-8.5Mpa，是理想的新型轻质建筑节能材料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

利用铁尾矿为主要原料，经过粉磨（粒度小于100μm），加入生石灰、胶凝材料、发泡剂、减水剂、稳泡剂以及激发剂，充分混合、拌合、成型，蒸压处理，表面加工，获得轻质建筑材料。本发明中所述的“铁尾矿”为40-80%（质量比，下同），优选50-70%；生石灰为5-30%，优选15-25%；胶凝材料为5-30%，优选15-25%；发泡剂为0.3-1.5%，优选0.5-1%；石膏为0-5%，优选1-4%；减水剂为0.25-0.5%（本实施方式中的“减水剂”为萘系减水剂、聚羧酸减水剂、木质素磺酸钠减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的一种或多种）；稳泡剂为0.2-0.8%；激发剂为0-2%。将粉料充分混合，并将减水剂、稳泡剂、激发剂均匀溶于水中，形成混合液体，再用混合液体与混合粉料混合、搅拌至形成均匀浆体，入模、静置、成型后，于170-210℃的温度下进行8-12小时的蒸压处理，并随炉降温，经切割、打磨后即获得轻质建筑材料。

本发明产品性能特点为：密度为0.3-0.5g/cm³，抗压强度为1.8-4.2Mpa。

实施例1

利用铁尾矿经过粉磨，使之粒度小于80μm，各原料按如下质量比混合：尾矿60%，普通硅酸盐425水泥15%，中速消解生石灰20%，脱硫石膏3%，铝粉1.0%（占胶凝材料），聚羧酸减水剂0.25%，稳泡剂（十二烷基硫酸钠）0.6%，并以0.48的水料比加水充分混合，装入模具，在常压下成型后，静置10小时，放入蒸养箱，在200℃蒸压养护8小时，自然冷却至室温，表面加工获得轻质建筑材料。

测定上述所得其密度为0.34g/cm³，抗压强度为1.58Mpa。

实施例2

利用铁尾矿经过粉磨，使之粒度小于80μm，各原料按如下重量比混合：尾矿55%，中速消解生石灰20%，普通硅酸盐425水泥15%，Ⅰ级粉煤灰10%，脱硫石膏3%，铝粉0.8%（占胶凝材料），聚羧酸减水剂0.3%，稳泡剂（十二烷基硫酸钠）0.6%，并以0.47的水料比加水充分混合，装入模具，在在常压下成型后，静置11小时，放入蒸养箱，在180℃蒸压养护13小时，自然冷却至室温，表面加工获得轻质建筑材料。

测定上述所得其密度为0.52g/cm³，抗压强度为3.86Mpa。

实施例3

利用铁尾矿经过粉磨，使之粒度小于100μm，各原料按如下重量比混合：尾矿60%，中速消解生石灰25%，普通硅酸盐425水泥15%，磷石膏5%（占胶凝材料），铝粉0.35%（占胶凝材料），聚羧酸减水剂0.4%，稳泡剂（十二烷基硫酸钠）0.6%，硫酸铝1.0%（占粉料），并以0.48的水料比加水充分混合，装入模具，在在常压下成型后，静置12小时，放入蒸养箱，在200℃蒸压养护8小时，自然冷却至室温，表面加工后获得轻质建筑材料。

测定上述所得其密度为0.70g/cm³，抗压强度为6.57Mpa。

Claims (10)

1.一种利用铁尾矿制备的轻质建筑材料，其特征在于：各种成分按质量百分比计，铁尾矿为40-80%，生石灰为5-30%，胶凝材料为5-30%，发泡剂为0.3-1.5%，调凝剂为0-5%，减水剂为0.25-0.5%，稳泡剂为0.2-0.8%；激发剂为0-2%。

2.根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于，所述铁尾矿为硅质氧化物含量在40%以上的工业铁尾矿，铁尾矿的粒度应小于100μm，且其中小于80μm的颗粒质量比至少为80%；胶凝材料为普通硅酸盐水泥；发泡剂为铝粉、双氧水中的至少一种；调凝剂为脱硫石膏、磷石膏、天然石膏中的一种或多种；减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂、木质素磺酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的一种或多种；激发剂为氢氧化钠、氢氧化钙、硅酸钠、硫酸铝、碳酸氢钠、六次甲基四胺、三乙醇胺中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于，所述铁尾矿优选为50-70%。

4.根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于，生石灰优选15-25%。

5.根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于，胶凝材料优选15-25%。

6.根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于，发泡剂优选0.5-1%。

7.根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于，调凝剂优选1-4%。

8.一种如权利要求1所述的利用铁尾矿制备的轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，将铁尾矿粉磨达到粒度要求后，加入生石灰、胶凝材料、发泡剂、石膏，充分搅拌，使各类粉体均匀分布，形成粉体混合料；将减水剂、稳泡剂、激发剂均匀溶于水中，形成混合液体；将粉体混合料与混合液体充分混合，形成均匀浆体并注入模具，室温下静置待其成型，  将上述成型试样放入蒸压釜中，密封后进行蒸压养护，经切割、打磨即获得轻质建筑材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：本发明中所述的混合液体中所需水量为水料比在0.4-0.7范围内；所述的静置时间为6-12小时。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：将试样放入蒸压釜中蒸压养护，压力为1.5-2.0Mpa，优选1.6-1.8Mpa，温度为150℃-250℃，优选180℃-200℃，恒温恒压8-12h，随炉降温，养护后经切割、打磨即获得轻质建筑材料。