CN104150861B - 一种烧结砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以尾矿为主要原料生产烧结砖及其制备方法，本发明采用细粒尾矿、掺入一定比例的煤泥和煤矸石为原料，使混合料中SiO₂含量介于50-70%、Al₂O₃含量介于6-20%、CaO含量低于6%、MgO含量低于6%，其发热量控制在1.465-1.780MJ/Kg，使混合料级配合理、达到烧结砖所需的塑性和发热量要求。本发明具有的效果是混合料克服了尾矿、煤泥、煤矸石各自作为烧结砖原料的缺陷，优化了原料的矿物组成和物理特性，实现了矿山细粒尾矿的综合利用，还有利于降低烧结砖的成本。

Description

一种烧结砖及其制备方法

技术领域

本发明属于烧结砖的生产技术领域，特别涉及一种节能环保以细粒尾矿为主要原料的烧结砖及其制备方法。

背景技术

烧结砖是将挤压成型的粘土质砖坯在一定的温度下烧结，传统烧结砖普遍采用煤矸石、页岩、粉煤灰和土等原料混合烧制而成，以粘土为主要原料生产烧结砖是最传统的方法，它是在粘土中掺入一定比例的煤粉，近年来已被国家明令禁止。随着国家对环境保护、循环经济要求的不断提高，利用尾矿生产新型建材得到了迅速发展，出现了以铁尾矿、铜尾矿、金尾矿、钼尾矿、锌尾矿等为主要原料的烧结砖。

尾矿是矿山生产的废弃物，除充填井下采空区、少量综合利用外，目前国内多数矿山均采用尾矿库堆存湿式或干式细粒尾矿，不仅占用了大量的农田、山场林地，还可能带来严重的安全和环保问题。随着国家对矿山开发资源、安全环保要求的日益提高，不少矿山加大了尾矿综合利用的力度，利用尾矿生产烧结砖、水泥等建材产品已成为消化尾矿的主要途径。在尾矿中掺入一定比例的粘土、煤矸石粉、煤粉等原料，使混合料具有一定的塑性并达到烧成所需的发热量，在建材行业烧结砖领域应用较为广泛。现行的采用尾矿为原料的配比方案有：①在尾矿中掺入一定比例的煤粉形成烧结砖混合料；②在尾矿中掺入一定比例的粘土、煤粉形成烧结砖混合料；③在尾矿中掺入一定比例的煤矸石粉、煤粉形成烧结砖混合料；④在尾矿中掺入一定比例的粘土、煤矸石粉、煤粉形成烧结砖混合料等。由于煤粉价格较高，对生产烧结砖的成本影响大，不利于提高产品市场竞争力，同时以上几种配比方案在制备烧结砖时还需要加入其它组分以满足混合料在制备时所满足的性能条件如温度，塑性等，并非自身原料就能满足的。

烧结砖是将挤压成型的粘土质砖坯在一定的温度下进行烧结，砖坯中的铝硅酸盐矿物部分熔融冷却后将其余矿物颗粒粘结成一体，经烧结的砖坯保持原有的形状并具有一定的物理力学性能。生产烧结砖的方法有内燃法、外燃法两种，近年来国内建成的烧结砖厂多数采用内燃法生产。烧结砖质量好坏与原料的矿物组成关系密切，当原料SiO₂含量过高时，可塑性变差、成型困难，当原料Al₂O₃含量过低时，制品强度降低、不抗折，当原料Fe₂O₃含量较高时，可降低烧成温度、制品颜色较深，当原料CaO含量过高、粒度大于1mm时，制品易出现石灰爆裂、吸潮现象，当原料MgO含量高时，制品会出现泛霜、体积膨胀。通常地，为了改善烧结砖成型指标和产品质量，防止出现爆裂、泛霜等现象，研究一种能制备出合格指标及高质量的烧结砖的矿物组成及其制备方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种能应用于实际生产的高性能、价格低廉的环保型以细粒尾矿为主要原料、掺入煤泥制作的烧结砖及其制备方法，该烧结砖及其制备方法中所采用的尾矿和煤泥两种组分混合本身就能达到烧结砖所需的塑性和发热量的要求无需添加其它组分来实现，达到大量利用尾矿实现废弃物的循环利用，既节约了资源同时也降低了烧结砖的成本。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种烧结砖，以质量份数计包含以下组分：尾矿80-85份，煤泥15-20份，其中，尾矿和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量为60-70%、Al₂O₃含量为6-10%、CaO含量低于6%、MgO含量低于6%、Fe₂O₃含量为5-9%、其他矿物含量为6-9%、烧失量为5-9%。

尾矿是矿山生产的废弃物，除充填井下采空区、少量综合利用外，基本上都是采用尾矿库进行堆存，不仅占用大量农田还会严重污染环境甚至带来安全问题，将尾矿作为制备烧结砖的原料不仅能实现废弃物的循环利用还能降低烧结砖的制备成本，相比于传统采用粘土为原料的制备，以尾矿代替更能减少环境的污染；此外，以煤泥作为砖厂添加剂，可提高砖的硬度和抗压强度。

进一步的，本发明的进一步技术方案为：

前述烧结砖中，以质量份数计包含以下组分：尾矿80份，煤泥20份，其中，尾矿和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量为60%、Al₂O₃含量为8%、CaO含量为4%、MgO含量为3%、Fe₂O₃含量为8%、其他矿物含量为9%、烧失量为8%。

前述烧结砖中，以质量份数计包含以下组分：尾矿85份，煤泥15份，其中，尾矿和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量为70%、Al₂O₃含量为6%、CaO含量为3%、MgO含量为4%、Fe₂O₃含量为5%、其他矿物含量为7%、烧失量为5%。

前述烧结砖中，以质量份数计包含以下组分：尾矿82份，煤泥18份，其中，尾矿和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量为63%、Al₂O₃含量为10%、CaO含量为2%、MgO含量为1%、Fe₂O₃含量为9%、其他矿物含量为6%、烧失量为9%。

本发明还设计了一种烧结砖的制备方法，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率低于15%，然后将脱水后的尾矿和煤泥一起投入到搅拌器中缓慢搅拌，搅拌速度为200-202转/min，搅拌12-14min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为480-482转/min，搅拌时间为15-17min，目测原料成泥状时待用；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化1-3h使水分均匀，混合料陈化可以增加塑性，提高原料的流动性和粘结性，使成型的砖坯表面光滑平整；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以15-17MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干1-3d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于108-110℃下干燥4-6h，使砖坯中的含水量不超过1%；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于120-122℃进行预热10-12min，然后以122-124℃/h的升温速率快速升温至1048-1050℃进行焙烧32-34h，焙烧后保温5-7h制得成品。

本发明所要解决的另一个技术问题是，当细粒尾矿可塑性较差时，采用煤泥作为主要燃料，添加适量的煤矸石作为辅助燃料，并起到改善混合料塑性的作用，所采用的尾矿、煤泥和煤矸石三种组分混合本身就能达到烧结砖所需的塑性和发热量的要求无需添加其它组分来实现，达到大量利用尾矿实现废弃物的循环利用，既节约了资源同时也降低了烧结砖的成本。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种烧结砖，以质量份数计包含以下组分：尾矿70-90份，煤泥5-20份，煤矸石5-10份，其中，尾矿、煤泥和煤矸石混合后，使混合料中SiO₂含量介于50-70%、Al₂O₃含量介于6-20%、CaO含量低于6%、MgO含量低于6%、Fe₂O₃含量介于2-10%、其他矿物含量为5-10%、烧失量为4-10%。

进一步的，本发明的进一步技术方案为：

前述烧结砖中，以质量份数计包含以下组分：尾矿80份，煤泥15份，煤矸石5份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石混合后，使混合料中SiO₂含量为50%、Al₂O₃含量为15%、CaO含量为4%、MgO含量为5%、Fe₂O₃含量为10%、其他矿物含量为9%、烧失量为7%。

前述烧结砖中，以质量份数计包含以下组分：尾矿90份，煤泥5份，煤矸石5份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石按照一定配比混合后，使混合料中SiO₂含量为60%、Al₂O₃含量为12%、CaO含量为3%、MgO含量为4%、Fe₂O₃含量为7%、其他矿物含量为10%、烧失量为4%。

前述烧结砖中，以质量份数计包含以下组分：尾矿70份，煤泥20份，煤矸石10份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石按照一定配比混合后，使混合料中SiO₂含量为70%、Al₂O₃含量为10%、CaO含量为2%、MgO含量为1%、Fe₂O₃含量为2%、其他矿物含量为5%、烧失量为10%。

烧结砖质量好坏与原料的矿物组成关系密切，原料SiO₂含量过高时，可塑性变差、成型困难，当原料Al₂O₃含量过低时，成品强度降低、不抗折，当原料Fe₂O₃含量较高时，可降低烧成温度、制品颜色较深，当原料CaO含量过高、粒度大于1mm时，制品易出现石灰爆裂、吸潮现象，当原料MgO含量高时，制品会出现泛霜、体积膨胀，本发明中SiO₂含量高于50%、Al₂O₃含量高于6%、CaO含量低于6%、MgO含量低于6%，SiO₂含量选用50%、60%、70%，Al₂O₃含量选用15%、12%、10%，CaO含量选用4%、3%、2%，MgO含量选用5%、4%、1%，Fe₂O₃含量为10%、7%、2%，其他矿物含量选用,9%、10%、5%、烧失量选用7%、4%、10%，合理选用原料量，能改善烧结砖成型指标和产品质量，防止出现爆裂、泛霜等现象。

本发明还设计了一种烧结砖的制备方法，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率低于15%，然后将脱水后的尾矿和煤泥与煤矸石原料一起投入到搅拌器中缓慢搅拌进行干混，搅拌速度为200-202转/min，搅拌12-14min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为480-482转/min，搅拌时间为15-17min，目测原料成泥状时待用；

煤泥、煤矸石作为烧结砖的燃料，与尾矿混合后的发热量控制在1.465-1.780MJ/Kg，煤矸石为经两次鄂式破碎，粒径为1-3mm的煤矸石颗粒；

煤泥、煤矸和尾矿混合在一起，能产生烧结砖所需的塑性和发热量的要求，克服了尾矿、煤泥和煤矸石各自作为烧结砖原料的缺陷，节约资源，降低成本；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化1-3h使水分均匀，混合料陈化可以增加塑性，提高原料的流动性和粘结性，使成型的砖坯表面光滑平整；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以15-17MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干1-3d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于108-110℃下干燥4-6h，使砖坯中的含水量不超过1%；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于120-122℃进行预热10-12min，然后以122-124℃/h的升温速率快速升温至1048-1050℃进行焙烧32-34h，焙烧后保温5-7h制得成品。

将尾矿、煤泥和煤矸石或是尾矿和煤泥搅拌12-14min进行干混，由于尾矿、煤泥遇水产生粘性，且各物料比重相差较大，所以原料干混是非常必要的；然后向搅拌机中加入一定量的水进行湿混，避免烧结砖中含水量偏高或偏低，保证在后续干燥、焙烧后制得的成品不会出现裂纹等缺陷，提高产品的合格率；

干燥后的烧成制品常常会出现裂纹砖，俗称“炸裂”，这是因为砖坯含水率过高，烧结过程砖坯体内水分急剧汽化，破坏砖坯结构造成的，本发明采用自然风干和人工烘干的方式来防止和消除这种缺陷，先将压制成型后的砖坯放置在自然风中进行风干1-3d，然后再送入干燥箱进行干燥，延长干燥时间，使砖坯缓慢升温脱水，在进入焙烧阶段之前使含水率处于临界含水率不高不低；

采用压制成型相对于挤压成型更适用于不易吸水的页岩土以及工业废渣、尾矿等制作砖瓦，尾矿比黏土比重大，烧成品密度偏高，部分产品出现泛霜和石灰爆裂现象，采用压制成型烧成品外形规正、尺寸容易控制，强度较高，易达到优等品标准；此外压制成型法的坯体密度、成坯强度可由颗粒级配、成型压力来控制，成坯强度较高，也有利于后期制品强度的提高；

在焙烧前先进行预热延长加热时间，避免砖坯含水量太高导致表面出现裂纹现象，在烧结初期以较快的速度升温，缩短烧成周期，减少能耗，并减少制品在烧结过程中产生过大的变形或干裂，提高成品的合格率。干燥后坯体的含水率应小于2%，再进行烧成则不会因大量水分急剧蒸发而开裂。

本发明的有益效果是：

本发明在制备烧结砖时将陈化后的泥状原料在压力试验机以15-17MPa的压力下压制成型，得到成型的湿的砖坯，湿的砖坯最低承载力在0.068-0.088MPa范围内，完全可以满足砖坯搬运、码垛的生产操作；

本发明烧结砖中煤矸石为经两次鄂式破碎，粒径为1-3mm的煤矸石颗粒，将煤矸石经两次鄂式破碎，得到粒径较小的煤矸石颗粒，随着煤矸石粒度的减小，塑性指数提高，当煤矸石粒径为1-3mm时其塑性指数能达到9.78；

本发明以细粒尾矿为原料生产烧结砖，变废为宝、减少了对尾矿库的占用，符合国家循环经济的要求；细粒尾矿与煤泥、煤矸石混合形成的烧结砖原料，克服了各自单独作为烧结砖原料的缺陷，优化了原料的矿物组成、级配组成和物理特性；以煤泥为细粒尾矿烧结砖的燃料，其发热量介于精煤、洗末煤与煤矸石之间，其价格相对低廉，开辟了煤泥工业应用的新途径，也有利于降低烧结砖成本；以细粒尾矿、煤泥为原燃料，两者均为细粒物料，不需要进行破碎加工，相比其它原料生产烧结砖优势明显；当细粒尾矿可塑性较差时，在细粒尾矿中添加煤矸石为原燃料，可替代生产烧结砖所需的粘土成分，从而减少对耕地的破坏。

本发明采用尾矿、煤泥和煤矸石或以尾矿和煤泥为原料制备烧结砖，组分的混合使混合料达到烧结砖所需的塑性和发热量的要求，克服了尾矿、煤泥和煤矸石各自作为烧结砖原料的缺陷，在优化原料的矿物组成和物理特性的同时实现了矿山尾矿的综合利用，降低了烧结砖的成本，本发明生产的烧结砖能应用于实际生产，且性能高、价格低廉，环保性好，表面无裂纹。

具体实施方式

本发明在制备烧结砖时采用以下设备：型号为：YAW2000的微机控制电液式压力试验机；型号为：350的高效立式搅拌机；型号为：DHG-9626A的电热恒温鼓风干燥箱。

当细粒尾矿可塑性较好时，采用煤泥作为燃料，尽量减少混合料中煤矸石的添加量，直至不添加煤矸石；当细粒尾矿可塑性较差时，采用煤泥作为主要燃料，添加适量的煤矸石作为辅助燃料，并起到改善混合料塑性的作用。

实施例1

本实施例提供一种烧结砖，以质量份数计包含以下组分：尾矿80份，煤泥20份，其中，尾矿和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量为60%、Al₂O₃含量为8%、CaO含量为4%、MgO含量为3%、Fe₂O₃含量为8%、其他矿物含量为9%、烧失量为8%。

本实施例中烧结砖的制备方法，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率为15%，然后脱水后的将尾矿和煤泥一起投入搅拌器中缓慢搅拌，搅拌速度为201转/min，搅拌13min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为482转/min，搅拌时间为16min，目测原料成泥状时待用；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化2h使水分均匀；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以17MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干2d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于108℃下干燥5h，使砖坯中的含水量为0.5%；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于121℃进行预热11min，然后以122℃/h的升温速率快速升温至1050℃进行焙烧33h，焙烧后保温7h制得烧结砖成品，制备得到的烧结砖抗压强度达到22.5MPa。

实施例2

本实施例提供一种烧结砖，以质量份数计包含以下组分：尾矿85份，煤泥15份，其中，尾矿和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量为70%、Al₂O₃含量为6%、CaO含量为3%、MgO含量为4%、Fe₂O₃含量为5%、其他矿物含量为7%、烧失量为5%。

本实施例中烧结砖的制备方法，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率为13%，然后脱水后的将尾矿和煤泥投入倒搅拌器中缓慢搅拌，搅拌速度为200转/min，搅拌14min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为480转/min，搅拌时间为17min，目测原料成泥状时待用；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化1h使水分均匀；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以16MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干1d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于109℃下干燥6h，使砖坯中的含水量为1%；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于122℃进行预热12min，然后以123℃/h的升温速率快速升温至1049℃进行焙烧32h，焙烧后保温6h制得成品，制备得到的烧结砖抗压强度达到15.8MPa。

实施例3

本实施例提供一种烧结砖，以质量份数计包含以下组分：尾矿82份，煤泥18份，其中，尾矿和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量为63%、Al₂O₃含量为10%、CaO含量为2%、MgO含量为1%、Fe₂O₃含量为9%、其他矿物含量为6%、烧失量为9%。

本实施例中烧结砖的制备方法，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率为14%，然后脱水后的将尾矿和煤泥投入到搅拌器中缓慢搅拌，搅拌速度为202转/min，搅拌12min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为481转/min，搅拌时间为15min，目测原料成泥状时待用；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化3h使水分均匀；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以15MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干3d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于110℃下干燥6h，使砖坯中的含水量为0.8%；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于120℃进行预热10min，然后以124℃/h的升温速率快速升温至1048℃进行焙烧34h，焙烧后保温5h制得成品，制备得到的烧结砖抗压强度达到24.3MPa。

实施例4

本实施例提供一种烧结砖，以质量份数计包含以下组分：尾矿80份，煤泥15份，煤矸石5份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石混合后，使混合料中SiO₂含量为50%、Al₂O₃含量为15%、CaO含量为4%、MgO含量为5%、Fe₂O₃含量为10%、其他矿物含量为9%、烧失量为7%，煤泥、煤矸石作为烧结砖的燃料，与尾矿混合后的发热量控制在1.642MJ/Kg，煤矸石粒径为2mm的煤矸石颗粒。

本实施例中烧结砖的制备方法，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率为15%，然后脱水后的将尾矿和煤泥与煤矸石原料一起投入搅拌器中缓慢搅拌，搅拌速度为201转/min，搅拌13min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为482转/min，搅拌时间为16min，目测原料成泥状时待用；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化2h使水分均匀；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以17MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干2d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于108℃下干燥5h，使砖坯中的含水量为0.5%；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于121℃进行预热11min，然后以122℃/h的升温速率快速升温至1050℃进行焙烧33h，焙烧后保温7h制得烧结砖成品，制备得到的烧结砖抗压强度达到18.3MPa。

实施例5

本实施例提供一种烧结砖，以质量份数计包含以下组分：尾矿90份，煤泥5份，煤矸石5份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石按照一定配比混合后，使混合料中SiO₂含量为60%、Al₂O₃含量为12%、CaO含量为3%、MgO含量为4%、Fe₂O₃含量为7%、其他矿物含量为10%、烧失量为4%，煤泥、煤矸石作为烧结砖的燃料，与尾矿混合后的发热量控制在1.465MJ/Kg，煤矸石粒径为3mm的煤矸石颗粒。

本实施例中烧结砖的制备方法，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率为13%，然后脱水后的将尾矿和煤泥与煤矸石原料一起投入倒搅拌器中缓慢搅拌，搅拌速度为200转/min，搅拌14min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为480转/min，搅拌时间为17min，目测原料成泥状时待用；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化1h使水分均匀；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以16MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干1d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于109℃下干燥6h，使砖坯中的含水量为1%；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于122℃进行预热12min，然后以123℃/h的升温速率快速升温至1049℃进行焙烧32h，焙烧后保温6h制得成品，制备得到的烧结砖抗压强度达到14.6MPa。

实施例6

本实施例提供一种烧结砖，以质量份数计包含以下组分：尾矿70份，煤泥20份，煤矸石10份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石按照一定配比混合后，使混合料中SiO₂含量为70%、Al₂O₃含量为10%、CaO含量为2%、MgO含量为1%、Fe₂O₃含量为2%、其他矿物含量为5%、烧失量为10%，煤泥、煤矸石作为烧结砖的燃料，与尾矿混合后的发热量控制在1.780MJ/Kg，煤矸石粒径为1mm的煤矸石颗粒。

本实施例中烧结砖的制备方法，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率为14%，然后脱水后的将尾矿和煤泥与煤矸石原料一起投入到搅拌器中缓慢搅拌，搅拌速度为202转/min，搅拌12min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为481转/min，搅拌时间为15min，目测原料成泥状时待用；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化3h使水分均匀；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以15MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干3d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于110℃下干燥6h，使砖坯中的含水量为0.8%；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于120℃进行预热10min，然后以124℃/h的升温速率快速升温至1048℃进行焙烧34h，焙烧后保温5h制得成品，制备得到的烧结砖抗压强度达到26.5MPa。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种烧结砖，其特征在于：以质量份数计包含以下组分：尾矿70-90份，煤泥5-20份，煤矸石5-10份，其中，尾矿、煤泥和煤矸石混合后，使混合料中SiO₂含量介于50-70％、Al₂O₃含量介于6-20％、CaO含量低于6％、MgO含量低于6％、Fe₂O₃含量介于2-10％、其他矿物含量为5-10％、烧失量为4-10％。

2.根据权利要求1所述的烧结砖，其特征在于：以质量份数计包含以下组分：尾矿80份，煤泥15份，煤矸石5份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石混合后，使混合料中SiO₂含量为50％、Al₂O₃含量为15％、CaO含量为4％、MgO含量为5％、Fe₂O₃含量为10％、其他矿物含量为9％、烧失量为7％。

3.根据权利要求1所述的烧结砖，其特征在于：以质量份数计包含以下组分：尾矿90份，煤泥5份，煤矸石5份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石按照一定配比混合后，使混合料中SiO₂含量为60％、Al₂O₃含量为12％、CaO含量为3％、MgO含量为4％、Fe₂O₃含量为7％、其他矿物含量为10％、烧失量为4％。

4.根据权利要求1所述的烧结砖，其特征在于：以质量份数计包含以下组分：尾矿70份，煤泥20份，煤矸石10份，其中：尾矿、煤泥和煤矸石按照一定配比混合后，使混合料中SiO₂含量为70％、Al₂O₃含量为10％、CaO含量为2％、MgO含量为1％、Fe₂O₃含量为2％、其他矿物含量为5％、烧失量为10％。

5.一种用于权利要求1-4任一权利要求所述烧结砖的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

a：先将尾矿与煤泥经浓缩脱水至含水率低于15％，然后将脱水后的尾矿和煤泥与煤矸石原料一起投入到搅拌器中缓慢搅拌，搅拌速度为200-202转/min，搅拌12-14min后，向搅拌器中缓慢加入水进行湿混，并调节搅拌器转速为480-482转/min，搅拌时间为15-17min，目测原料成泥状时待用；

所述煤泥、煤矸石作为烧结砖的燃料，与尾矿混合后的发热量控制在1.465-1.780MJ/ kg，所述的煤矸石为经两次颚式破碎，粒径为1-3mm的煤矸石颗粒；

b：将泥状的原料送入陈化库进行陈化1-3h使水分均匀；

c：将陈化后的泥状原料在压力试验机以15-17MPa的压力下压制成型，得到成型的砖坯；

d：将压制成型后的砖坯先自然风干1-3d，将自然风干后的砖坯放入干燥箱中于108-110℃下干燥4-6h，使砖坯中的含水量不超过1％；

e：将干燥后的成型砖坯送至干焙烧炉中于120-122℃进行预热10-12min，然后以122-124℃/h的升温速率快速升温至1048-1050℃进行焙烧32-34h，焙烧后保温5-7h制得成品。