CN108751911A - 一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固体垃圾免烧砖领域,具体为一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,特别涉及利用工业铁尾矿、铜尾矿、硼泥等工业废弃物制备免烧、免蒸砖及其制备方法。按重量百分比计,其原料组成为:工业尾矿25‑75%;水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5‑25%;骨料0‑60%;无机胶粘剂0‑30%;其他外加剂0‑10%;水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业矿渣重量之和的3‑20%。利用工业尾矿加入水泥、粉煤灰、矿渣中的至少一种混合,通过振捣或在压力下成型,养护后脱模,继续在室温下养护至28天或者强度达到5MPa以上后,获得免烧砖砖。本发明制得的免烧砖砖具有强度高,抗冻性好等特点,并能够实现工业矿渣的资源化。

Description

一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及工业矿渣免烧砖领域,具体为一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法 法,特别涉及利用工业铁尾矿、铜尾矿、硼泥等工业废弃物制备免烧、免蒸建筑免烧砖及其 制备方法。
背景技术
[0002] 工业矿渣消极堆存不仅占用大量土地,造成人力物力的浪费,而且许多工业废渣 含有易溶于水的物质,通过淋溶污染土壤和水体。粉状的工业废物,随风飞扬,污染大气,有 的还散发臭气和毒气。有的废物甚至淤塞河道,污染水系,影响生物生长,危害人身健康。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种利用工业矿渣(如铁尾矿、铜尾矿或硼泥等)直接制备 的免烧砖及方法,实现建筑物自重的降低以及提高建筑物的保温节能性能。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005] 一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,按重量百分比计,其原料组成包括:工业尾 矿25-75% ;水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25% ;骨料0-60% ;无机胶粘剂0-30% ;其他外 加剂0-10%;水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业矿渣重量之和的3-20%。
[0006]所述工业尾矿为铜尾矿、铁尾矿、硼泥等类似的工业废弃物中的至少一种,工业尾 矿的粒度范围为80_3〇0目,其中大于180目的颗粒至少为15wt% (—般为15-35wt%),不符 合粒度要求的工业尾矿需要通过粉磨处理实现粒度要求。
[0007]粉煤灰是从煤燃烧后烟气中的细灰,掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料,减 少了用水量,改善了混凝土拌和物的和易性,增强混凝土的可泵性,减少了混凝土的徐变, 减少水化热、热能膨胀性,提高混凝土抗渗能力,增加混凝土地修饰性。
[0008] 矿渣为矿石经过选矿或冶炼后的残余物,建筑材料中的矿渣呈细粒状,矿渣经磨 细后,是水泥的活性混合材料。矿渣微粉等量替代各种用途混凝土及水泥制品中的水泥用 量,可以明显的改善混凝土和水泥制品的综合性能,可以改善易和性、提高早强、减少水化 热等。
[0009]水泥呈粉末状,与适量水拌合成塑性浆体,经过物理化学过程浆体能变成坚硬的 石状体,并能将散粒状材料胶结成为整体。另外,水泥是一种良好的胶凝材料,作为无机粘 结剂能把砂、石等材料牢固地胶结在一起,水泥浆体不但能在空气中硬化,还能更好地在水 中硬化,保持并发展其强度。
[0010]骨料为粗砂、碎石、卵石、陶粒、建筑垃圾中的一种或多种。粗砂是砂土中砾粒含量 不大于25wt%,而粒径大于0.5毫米的含量超过总质量50%的砂。碎石指的是符合工程要求 的岩石,经开采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料,一般混凝土使用5-25mm粒径的碎 石。卵石指的是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为60〜200mm的无棱角的天然粒料。陶 粒的粒径一般为5-20mm,如:粉煤灰陶粒、黏土陶粒、页岩陶粒或垃圾陶粒等。建筑垃圾是指 建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修繕过程中所 产生得渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。
[0011] 所述无机胶粘剂为水玻璃、水泥、磷酸盐、硼酸盐中的一种或一种以上。如果选用 水玻璃,水玻璃的模数应大于2.5。如果选用水玻璃,需要加入固化剂为含有钠离子的盐(如 硫酸钠或碳酸钠等)、磷酸盐(如聚合磷酸铝、磷酸铝或磷酸硅等)中的至少一种,其掺量为 水玻璃重量的1-10%,优选3-5%。
[0012] 采用无机胶粘剂既能耐高温又能耐低温,成本低,不易老化,结构简单,粘结度高。 所述其他外加剂为减水剂和/或早强剂。
[0013] 所述减水剂为木质素类减水剂、萘系减水剂、聚羧酸类减水剂等水泥混凝土常用 减水剂中的一种或两种以上,其掺量为〇-lwt%,优选0 • 1-0 • 75wt%。减水剂是一种能减少 必要的单位用水量,并能满足规定的稠度要求,提高和易性的外加剂。减水剂的主要作用有 以下几个方面:增加水化效率,减少单位用水量,增加强度,节省水泥用量;改善和易性,防 止成分的离析;提高抗渗性,减水透水性,避免建筑结构漏水,增加耐久性,增加耐化学腐蚀 性能;减少混凝土凝固的收缩率,防止混凝土构件产生裂纹;提高抗冻性,有利于冬季施工。
[0014] 所述早强剂为三乙醇胺、甲酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钙、硫代硫酸钠、硫酸铝、碳 酸钠、硝酸钠中的一种或一种以上,其掺量为0-5wt %,优选0.9-2.5wt %。
[0015] 早强剂是指能提高早期强度,并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主 要作用在于加速水泥水化速度,促进混凝上早期强度的发展;既具有早强功能,又具有一定 减水增强功能的外加剂。
[0016]所述利用工业工业矿渣免烧砖的方法,该方法的工艺步骤是:原料计量混合-振捣 (或压力)成型-养护-脱模-养护-成品;工业尾矿25-75% ;水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25% ;骨料0-60% ;无机胶粘剂0-30% ;其他外加剂0-10% ;水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少 一种与工业矿渣重量之和的3-20%,经过充分混合后,通过振捣或压力成型(在不大于 lOMPa压力下成型,一般为0-5MPa),养护后脱模,继续在室温下养护至28天或者强度达到 5MPa以上后,获得免烧砖。
[0017]所述脱模前的养护是指在室温下养护1-3天,或在30-80°C下养护8-24小时,尤其 是在40-70°C下养护10-20小时。
具体实施方式
[0018] 实施例一
[0019]本实施例利用工业工业矿渣免烧砖的方法,按重量百分比计,其原料组成包括:铁 尾矿(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的20%) 40%,粉煤灰10 %,陶粒30%,7尺玻璃 13% (水玻璃模数2.8),聚合磷酸铝占水玻璃重量的3%,硫酸钠占水玻璃重量的1%,常用 聚羧酸类减水剂(固含量为40wt%) 0.5%,水余量。
[0020]所述利用工业工业矿渣免烧砖的方法,该方法的工艺步骤是:原料计量混合-振捣 (或压力)成型-养护-脱模-养护-成品;将上述原料经过充分混合后,将混合物装入免烧砖 模具内,并振捣密实,在2〇°C条件下养护24小时,养护后脱模,继续在室温下养护至28天,获 得成品,其孔隙率为45%,其抗压强度为12.5MPa。
[0021]实施例二
[0022]本实施例利用工业工业矿渣免烧砖的方法,按重量百分比计,其原料组成包括:铜 尾矿(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的25%) 40%,粉煤灰15%,粗砂25%,水玻璃9% (水玻璃模数2• 6),硫酸钠占水玻璃重量的2%,常用木质素类减水剂0• 5%,水余量。
[0023] 所述利用工业工业矿渣免烧砖的方法,该方法的工艺步骤是:原料计量混合-振捣 (或压力)成型-养护-脱模-养护-成品;将上述原料经过充分混合后,将混合物装入免烧砖 模具内,并振捣密实,在20°C条件下养护2天,养护后脱模,继续在室温下养护至28天,获得 成品,其孔隙率为45%,其抗压强度为11.8MPa。
[0024] 实施例三
[0025]本实施例利用工业工业矿渣免烧砖的方法,按重量百分比计,其原料组成包括:硼 泥(粒度大于18〇目的颗粒重量占总重量的I8%) 57%,水泥10%,粗砂5%,磷酸硅20%,常 用聚羧酸类减水剂1 %,甲酸I丐2 %,水余量。
[0026]所述利用工业工业矿渣免烧砖的方法,该方法的工艺步骤是:原料计量混合-振捣 (或压力)成型-养护-脱模-养护-成品;将上述原料经过充分混合后,将混合物装入免烧砖 模具内,并在f5MPa下压力成型,在3〇°C条件下养护24小时,养护后脱模,继续在室温下养护 至28天,获得成品,其孔隙率为43 %,其抗压强度为13.2MPa。
[0027]实施例结果表明,本发明利用工业工业矿渣免烧砖的方法,产品具有良好的抗压 强度、软化性能、抗冻性等性能,可以消耗大量尾矿,保护环境,实现工业尾矿资源化。

Claims (10)

1. 一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,其特征在于,按重量百分比计,其原料组成 为:工业尾矿25-75% ;水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5_25% ;骨料0-60% ;无机胶粘剂0-30% ;其他外加剂0-10% ;水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业矿渣重量之和的3-20%。
2. 按照权利要求1所述的一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,其特征在于,工业尾矿 为铜尾矿、铁尾矿或硼泥中的至少一种,工业尾矿的粒度大于ISO目的颗粒至少为15wt%。
3. 按照权利要求1所述的一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,其特征在于,骨料为粗 砂、碎石、卵石、陶粒、建筑垃圾中的一种或多种。
4. 按照权利要求1所述的一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,其特征在于,无机胶粘 剂为水玻璃、水泥、磷酸盐、硼酸盐中的一种或一种以上。
5. 按照权利要求4所述的一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,其特征在于,选用水玻 璃时,水玻璃的模数大于2.5,并加入固化剂为含有钠离子的盐、磷酸盐中的至少一种,其掺 量为水玻璃重量的3-20 %。
6. 按照权利要求4所述的一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,其特征在于,其他外加 剂为减水剂或早强剂。
7. 按照权利要求6所述的一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,其特征在于,减水剂为 木质素类减水剂、萘系减水剂、聚羧酸类减水剂中的一种或两种以上,其掺量为〇-1 wt%。
8. 按照权利要求6所述的一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法,其特征在于,早强剂为 三乙醇胺、甲酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钙、硫代硫酸钠、硫酸铝、碳酸钠、硝酸钠中的一种 或一种以上,其掺量为〇_5wt%。
9. 按照权利要求1所述的利用工业尾矿制备建筑免烧砖的方法,其特征在于,该方法的 工艺步骤是:原料计量混合、振捣或压力成型、养护、脱模、养护、成品;工业尾矿25-75%;水 泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25 % ;骨料0-60 % ;无机胶粘剂0-30 % ;其他外加剂0-10 % ; 水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业矿渣重量之和的3_2〇%,经过充分混合后,通过 振捣或压力成型,养护后脱模,继续在室温下养护至2S天或者强度达到5MPa以上后,获得免 烧砖。
10. 按照权利要求9所述的利用工业尾矿制备建筑免烧砖的方法,其特征在于,脱模前 的养护是指在室温下养护1-3天,或在30-8CTC下养护8-24小时。
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