CN105271958A

CN105271958A - 一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法

Info

Publication number: CN105271958A
Application number: CN201410245144.3A
Authority: CN
Inventors: 黄迪; 张磊; 冯京跃; 高国才; 黄超; 陈志斌; 张富信; 钟大勇; 杨德保
Original assignee: YUNNAN YUHE INDUSTRY AND TRADE Co Ltd; Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co Ltd
Current assignee: YUNNAN YUHE INDUSTRY AND TRADE Co Ltd; Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co Ltd
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2034-06-04
Also published as: CN105271958B

Abstract

提供一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法,工作流程为：1.原料破碎磨细→2.制浆→3.配料搅拌→4.浇注→5.静停发气→6.切割→7.蒸压养护→8.出釜包装；铜冶炼厂的水淬铜渣经过浮选工艺二次选铜，再经过回转窑高温还原培烧工艺后磁选提铁得到铜尾渣矿浆，输送来的尾渣矿浆无需脱水、磨细处理工艺直接与硅砂砂浆、石灰浆、水泥按重量百分比输送入搅拌罐中混合搅拌，其重量百分比为：铜尾渣35-40％，硅砂45-50％，石灰10-15％，水泥3-5％，浓度在55-60％范围内；养护条件：压力1.3MPa，温度180-200℃，时间8h；其优点是：缓解铜渣堆积造成的环境污染问题，生产的加气混凝土砌块符合标准要求，生产成本低，产品干燥收缩值小，实现了资源的综合利用和节能减排。

Description

一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法

技术领域：

本发明涉及固体废弃物处理利用方法技术领域，特别是涉及一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法。本发明涉及有色冶炼渣综合利用及建筑材料技术领域，特别是涉及一种用火法冶炼后水淬冷却的铜渣二次选铜提铁后的尾渣生产加气混凝土的生产方法。

背景技术：

随着经济、社会的发展，铜产量和铜消耗量不断增加，同时，在生产冶炼各种铜产品的过程中，会排放大量的铜渣。我国的铜渣主要为火法熔炼渣，每年产出150万t以上，目前累计达2500多万t，此外还有相当数量的转炉渣和湿法炼铜浸出渣。铜冶炼产生的冶炼渣中一般含有Cu、Fe、SiO₂、S，还有一定量的Pb、Zn等，大量废铜渣的堆积，一方面会使渣中的重金属渗入土壤和地下水中，造成生态和环境污染，另一方面，铜冶炼产生的废铜渣中Cu含量约0.5％以上，铁含量达40％，在铜矿和铁矿资源日趋减少的情况下也是对可再利用资源的一种浪费。目前针对火法冶炼后的缓冷铜渣二次回收有价金属及尾渣用于水泥制造工业的研究已较多，但对于急冷水淬铜渣回收利用的研究工作展开的较少，其主要原因是浮选回收率较低，仅为40％～50％左右，致使后期尾渣利用难度加大。高温炉渣在水淬过程中会使炉渣形成非晶质结构，而且铜矿物结晶粒度细而分散，且嵌布在呈树状或针状的其它矿物中，会阻止晶粒析出和迁移聚集，从而阻止析出的铜相粒子的长大，即使细磨也很难使大部分单体铜粒子同脉石解离，致使炉渣中的铜、铁等金属回收率低，从而给铜尾渣用于生产建材产品带来一定的影响。随着建筑物向高层、大跨方向发展，建筑材料的自重也越来越受到人们的关注。加气混凝土作为一种轻质多孔材料，在屋面、非承重墙及热力管道的保温层中发挥着重要作用。目前我国正处于墙体材料改革时期，国家墙改政策规定到2015年新型墙体材料占墙体材料总量的55％左右，省会城市要达到75％以上。由于墙材改革的需要和加气混凝土制品所具有的优点，利用工业废料生产加气混凝土势必是墙体材料发展的重点。目前绝大多数加气混凝土胶凝材料采用的是水泥和粉煤灰，加气混凝土是一种大水灰比混凝土，水泥完全水化后砌块制品干缩大，用超细工业废渣矿物掺合料代替部分水泥，可以弥补加气混凝土干缩大的缺点。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术中存在的火法冶炼后的水淬铜渣经过二次选铜提铁后尾渣的利用难度大以及用作建材产品中利用量小，产品附加值低等问题，直接利用二次选铜提铁后的铜尾渣矿浆，免除脱水磨细环节，配以硅砂共同作为加气混凝土的硅质材料，同时添加石灰、水泥等钙质材料，通过铝粉进行化学发气，提供一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法。

本发明的技术解决方案是提供一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其特征是：按照“1.原料破碎磨细→2.制浆→3.配料搅拌→4.浇注→5.静停发气→6.切割→7.蒸压养护→8.出釜包装”的工艺流程，可生产出满足《GB11968-2006蒸压加气混凝土砌块》要求的加气混凝土砌块，具体的工艺流程如下：

1)原料破碎磨细-制浆：将铜冶炼厂堆积的水淬铜渣经过浮选工艺二次选铜，再经过回转窑高温还原培烧工艺磁选提铁后，将输送来的铜尾渣矿浆直接打入制浆罐，无需脱水、磨细处理工艺；将石灰经过破碎粉磨后制成石灰浆；2-4mm的硅砂输送至砂浆罐制成砂浆；

2)配料：将铜尾渣、硅砂、石灰、水泥按重量百分比输送入搅拌罐中混合，其重量百分比为：铜尾渣35-40％，硅砂45-50％，石灰10-15％，水泥3-5％，调整料浆浓度使之最终浓度在55-60％范围内；

3)搅拌：搅拌过程中计量加入发气铝粉，加入后快速搅拌2min；

4)浇注-静停发气：将料浆浇注入预先刷油的模具内，浇筑完毕后用刮泡装置抚平浆液表面突出的泡沫，结束后将模具移至静养室，在40-45℃的温度下静停发气；

5)切割：发气完成后，待坯体具有一定硬度时对其进行切割，先进行横向切割再进行纵向切割，切割后放置在翻转台上进行去皮；

6)蒸压养护：切割工艺后将坯体推入蒸压釜内进行蒸压养护，养护条件：压力1.3MPa，温度180-200℃，时间8h；

7)出釜包装：出釜后露天放置12h后可包装运输。

2、如权利要求1所述一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其特征在于：铜尾渣成分要求为：TFe(全铁)为8‐9％，Cu为0.01‐0.15％，SiO₂为45‐50％，CaO为28‐30％，Al₂O₃为3.0‐3.4％，S为0.01‐0.4％，C含量0.001％‐2％；铜尾渣粒度小于74μm(200目)占90％以上；选铜提铁后铜尾渣矿浆浓度通常保持在50-60％；石灰经过破碎粉磨至200目占95％以上输送入石灰浆罐制浆；选用粒度为2‐4mm的硅砂，无需任何处理工艺直接制成砂浆。

3、如权利要求1所述一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其特征在于：所述水泥为42.5R普通硅酸盐水泥，其质量符合GB/T21372-2008标准；所述石灰为活性CaO65％左右、MgO＜6％，烧失量≤8％，细度0.08mm方孔筛筛余12％～15％，消解时间12min,消解温度可达65℃；所述铝粉为亲水性铝粉，其活性Al含量≥90％，细度0.08mm方孔筛筛余≤3.0％，发气率≥80％，发气时间≤20min,亲水性≤20s。

4、如权利要求1所述的一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其特征在于：原料按重量百分比计量加入后，搅拌过程中罐内通入100℃以上饱和蒸汽，待罐内料浆温度达到55-60℃后，计量加入占混合物料总重0.6‰-0.8‰的发气铝粉并快速搅拌2min后进行浇注。

本发明的有益效果是：首次将二次选铜提铁后的水淬铜尾渣应用于加气混凝土生产中，一方面最大限度的缓解了铜渣的堆积造成的占用土地，污染环境等问题，另一方面极大提升了水淬铜渣的利用附加值，相较于其它尾渣建材产品，加气混凝土的运输半径大，市场需求量大，将铜渣作为原材料可极大降低产品成本，为企业创造更多利润空间。铜渣含有大量的硅酸盐、橄榄石矿物，这些具有火山灰特性矿物材料的引入使制品的干收缩值大幅度降低，提高了制品的最终强度，生产的加气混凝土砌块符合标准《GB11968-2006蒸压加气混凝土砌块》要求，生产成本低，实现了资源的综合利用和节能减排。

附图说明：

图1为本发明实施例一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法工艺流程示意图。

附图中；1.原料破碎磨细；2.制浆；3.配料搅拌；4.浇注；5.静停发气；6.切割；7.蒸压养护；8.出釜包装

具体实施方法：

下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明：如图1所示的一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其工艺流程为：1.原料破碎磨细→2.制浆→3.配料搅拌→4.浇注→5.静停发气→6.切割→7.蒸压养护→8.出釜包装，其工艺流程各项要求如下：

1、对铜渣的要求：将铜冶炼厂堆积的水淬铜渣经过浮选工艺二次选铜，经过回转窑高温还原培烧工艺磁选提铁后，剩余的尾渣成分要求为：TFe(全铁)为8‐9％，Cu为0.12‐0.15％，SiO₂为45‐50％，CaO为28‐30％，Al₂O₃为3.0‐3.4％，S为0.3‐0.4％，C含量≤2％；铜尾渣粒度小于74μm(200目)占90％以上；提铁后铜尾渣矿浆浓度通常保持在50-60％，输送来的铜渣矿浆可直接打入制浆罐，无需脱水处理工艺。

对石灰的要求：将石灰经过破碎粉磨至200目占95％以上输送入石灰浆罐制浆；

对硅砂的要求：选用粒度为2‐4mm的普通硅砂，无需任何处理工艺直接制成砂浆。

2、将铜渣、硅砂、石灰、水泥按重量百分比输送入搅拌罐中混合搅拌，其重量百分比为：铜渣35‐40％，硅砂45‐50％，石灰10‐15％，水泥3‐5％，调整料浆浓度使之最终浓度在55‐60％范围内。

搅拌过程中罐内通入100℃以上饱和蒸汽，待罐内料浆温度达到55‐60℃后，计量加入占混合物料总重0.6‰-0.8‰的发气铝粉并快速搅拌2min。

3、将料浆浇注入预先刷油的模具内，浇筑完毕后用刮泡装置抚平浆液表面突出的泡沫，结束后将模具移至静养室，在40-45℃的温度下静停发气。

4、发气完成后，待坯体具有一定硬度时对其进行切割，先进行横向切割再进行纵向切割，切割后放置在翻转台上进行去皮。

5、切割工艺后将坯体推入蒸压釜内进行蒸压养护，养护条件：压力1.3MPa，温度180‐200℃，时间8h。

6、出釜后露天放置12h后可包装运输。

实例1

1、将铜冶炼厂堆积的水淬铜渣经过浮选工艺二次选铜，经过回转窑高温还原培烧工艺磁选提铁后，剩余的尾渣成分要求为：TFe(全铁)为8％，Cu为0.07％，SiO₂为45％，CaO为30％，Al₂O₃为3.4％，S为0.1％，C含量为1％；铜尾渣粒度小于74μm(200目)占95％；提铁后铜尾渣矿浆浓度通常保持在60％，将输送来的铜渣矿浆可直接打入制浆罐；将石灰经过破碎粉磨至200目占95％后输送入石灰浆罐制浆；选用粒度为3mm的硅砂，无需任何处理工艺直接制成砂浆。

2、将铜渣、硅砂、石灰、水泥按重量百分比输送入搅拌罐中混合搅拌，其重量百分比为：铜渣40％，硅砂45％，石灰12％，水泥3％，调整料浆浓度使之最终浓度在60％。

3、搅拌过程中罐内通入100℃以上饱和蒸汽，待罐内料浆温度达到55℃后，计量加入占混合物料总重0.7‰的发气铝粉并快速搅拌2min。

4、将料浆浇注入预先刷油的模具内，浇筑完毕后用刮泡装置抚平浆液表面突出的泡沫，结束后将模具移至静养室，在40-45℃的温度下静停发气。

5、发气完成后，待坯体具有一定硬度时对其进行切割，先进行横向切割再进行纵向切割，切割后放置在翻转台上进行去皮。

6、切割工艺后将坯体推入蒸压釜内进行蒸压养护，养护条件：压力1.3MPa，温度180‐200℃，时间8h。出釜后露天放置12h后可包装运输。

7、所述水泥为42.5R普通硅酸盐水泥，其质量符合GB/T21372-2008标准；所述石灰为活性CaO65％左右、MgO＜6％，烧失量≤8％，细度0.08mm方孔筛筛余12％～15％，消解时间12min,消解温度可达65℃；所述铝粉为亲水性铝粉，其活性Al含量≥90％，细度0.08mm方孔筛筛余≤3.0％，发气率≥80％，发气时间≤20min,亲水性≤20s。

8、按照上述实例得到的10cm×10cm×10cm的泡沫混凝土砌块各项性能指标如表1

表1砌块性能指标

9、通过表1可以看出，按照上述实例生产的加气混凝土砌块的各项性能指标均达到《GB11968-2006蒸压加气混凝土砌块》标准中B06优等品砌块的标准。

实例2：

1、将铜冶炼厂堆积的水淬铜渣经过浮选工艺二次选铜，经过回转窑高温还原培烧工艺磁选提铁后，剩余的尾渣成分要求为：TFe(全铁)为9％，Cu为0.05％，SiO₂为48％，CaO为30％，Al₂O₃为3.3％，S为0.1％，C含量1％；铜尾渣粒度小于74μm(200目)占90％；提铁后铜尾渣矿浆浓度通常保持在55％，输送来的铜渣矿浆可直接打入制浆罐，无需脱水处理工艺；将石灰经过常规破碎粉磨至200目占95％以上输送入石灰浆罐制浆；选用粒度为2‐4mm的普通硅砂，无需任何处理工艺直接制成砂浆。

2、将铜渣、硅砂、石灰、水泥按重量百分比输送入搅拌罐中混合搅拌，其重量百分比为：铜渣35％，硅砂45％，石灰15％，水泥5％，调整料浆浓度使之最终浓度在55％。

3、搅拌过程中罐内通入100℃以上饱和蒸汽，待罐内料浆温度达到60℃后，计量加入占混合物料总重8‰的发气铝粉并快速搅拌2min。

6、切割工艺后将坯体推入蒸压釜内进行蒸压养护，养护条件：压力1.3MPa，温度180‐200℃，时间8h；出釜后露天放置12h后可包装运输。

8、按照上述实例得到的10cm×10cm×10cm的泡沫混凝土砌块各项性能指标如表2

表2砌块性能指标

9、通过表2可以看出，按照上述实例生产的加气混凝土砌块的各项性能指标均达到《GB11968-2006蒸压加气混凝土砌块》标准中B05优等品砌块的标准。

Claims

1.一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其特征是：按照“1.原料破碎磨细→2.制浆→3.配料搅拌→4.浇注→5.静停发气→6.切割→7.蒸压养护→8.出釜包装”的工艺流程，可生产出满足《GB11968-2006蒸压加气混凝土砌块》要求的加气混凝土砌块，具体的工艺流程如下：

7)出釜包装：出釜后露天放置12h后可包装运输。

2.如权利要求1所述一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其特征在于：铜尾渣成分要求为：TFe(全铁)为8‐9％，Cu为0.01‐0.15％，SiO₂为45‐50％，CaO为28‐30％，Al₂O₃为3.0‐3.4％，S为0.01‐0.4％，C含量0.001％‐2％；铜尾渣粒度小于74μm(200目)占90％以上；选铜提铁后铜尾渣矿浆浓度通常保持在50-60％；石灰经过破碎粉磨至200目占95％以上输送入石灰浆罐制浆；选用粒度为2‐4mm的硅砂，无需任何处理工艺直接制成砂浆。

3.如权利要求1所述一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其特征在于：所述水泥为42.5R普通硅酸盐水泥，其质量符合GB/T21372-2008标准；所述石灰为活性CaO65％左右、MgO＜6％，烧失量≤8％，细度0.08mm方孔筛筛余12％～15％，消解时间12min,消解温度可达65℃；所述铝粉为亲水性铝粉，其活性Al含量≥90％，细度0.08mm方孔筛筛余≤3.0％，发气率≥80％，发气时间≤20min,亲水性≤20s。

4.如权利要求1所述的一种用选铜提铁后的水淬铜尾渣生产加气混凝土的方法，其特征在于：原料按重量百分比计量加入后，搅拌过程中罐内通入100℃以上饱和蒸汽，待罐内料浆温度达到55-60℃后，计量加入占混合物料总重0.6‰-0.8‰的发气铝粉并快速搅拌2min后进行浇注。