CN109081666A - 一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法 - Google Patents

一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用赤铁矿尾矿‑矿渣‑磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，将钢渣、矿渣在烘箱中烘干，放入球磨机中超细粉磨，将所得钢渣粉、矿渣粉与石灰石粉、磷石膏投入水泥胶砂搅拌机中干拌，加水湿拌，加入磷尾矿砂再搅拌，制得矿渣‑磷尾矿砂混合料；将赤铁矿尾矿与骨料、胶凝材料加入到水泥胶砂搅拌机中，先干混，加入外加剂、水及预处理玻璃纤维、改性处理钢纤维、矿渣‑磷尾矿砂混合料，再湿混，将搅拌后的物料加入到不锈钢模具中，然后在微机控制电液式压力试验机上，设置成型压力，压制成型，设置蒸养温度湿热养护后，再自然养护，制得所述免烧砖。免烧砖具有优异的抗渗性、抗冻性、耐磨性、抗软化和耐碱性能。

Description

一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的 方法
技术领域
本发明属于免烧砖技术领域，具体涉及一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法。
背景技术
磷尾矿是磷矿浮选精矿时排出的未能加以充分利用的固体废料。由于我国
磷矿石原矿的品位不高，造成磷化工业每年产生大量的磷尾矿没有充分利用，一般呈细砂状形态自然堆积在尾矿库中。不仅耗费资金、占用土地而且还带来一系列环境问题、安全问题。把磷尾矿变废为宝是我国工业可持续发展的必然要求，也是建设和谐社会的长久之计。利用磷尾矿与钢渣、矿渣、磷石膏及石灰石生产新型的矿渣磷尾矿免烧砖，不仅可以缓解资源的压力，还可以减轻环境的污染，是大量消耗磷尾矿的有效的途径之一。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，依照该方法制作的免烧砖具有优异的抗渗性、抗冻性、耐磨性、抗软化和耐碱性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维的预处理方式：
将1-2份玻璃纤维放入95-105℃水浴中煮沸1-2h，冷却后取出晾干，加入乳酸中充分搅拌混合，浸泡1-2h后取出，用蒸馏水清洗后烘干，加入到KH550偶联剂溶液中，充分搅拌混合，浸泡1-2h后取出，置于烘箱内烘干；
（2）钢纤维的改性处理：
先将1-2份钢纤维置于箱式电炉中，加热到290-310℃恒温1-2h，再加热至590-610℃恒温1-2h，然后打开炉门，自然冷却至室温，将其加入到丁苯乳液中，混合搅拌改性；
（3）矿渣-磷尾矿砂混合料的制备：
将0.48-0.81份钢渣、4.2-5.2份矿渣在105-115℃烘箱中烘干，放入球磨机中超细粉磨，将所得钢渣粉、矿渣粉与0.81-1.14份石灰石粉、1.95-2.28份磷石膏投入水泥胶砂搅拌机中干拌1-2min，加水湿拌2-3min，加入60-70份磷尾矿砂再搅拌2-3min，制得矿渣-磷尾矿砂混合料；
（4）免烧砖的制备工艺：
将75-80份赤铁矿尾矿与8-12份骨料、胶凝材料加入到水泥胶砂搅拌机中，先干混3-4min，加入外加剂、水及(1)、(2)、(3)中所得物料，再湿混5-6min，将搅拌后的物料加入到不锈钢模具中，然后在微机控制电液式压力试验机上，以15-25MPa的成型压力压制成型，在蒸养温度35-45℃条件下湿热养护5-6h后，再自然养护27-29d，制得所述免烧砖。
进一步的，步骤（1）中玻璃纤维长度为15-25mm。
进一步的，步骤（2）中升温速度为4-6℃/min，丁苯乳液含固量为46-50%。
进一步的，步骤（3）中混合料含水量为9-10%。
进一步的，步骤（4）中骨料由黄砂、碎石等质量组成；胶凝材料由9-11份水泥、2-3份石膏组成；外加剂由1-2份减水剂木质素磺酸钙或木质素磺酸钠、0.001-0.002份早强剂三乙醇胺组成；成型水分为10-15%。
本发明相比现有技术具有以下优点：
（1）将玻璃纤维先煮沸再经乳酸、偶联剂预处理，经过复合改性的玻璃纤维表面发生了显著的改变，玻璃纤维表面粗糙度显著增加，能够与石膏水化硬化体紧密结合；掺加到免烧砖的制备中，可提高免烧砖的抗折强度，这得益于玻璃纤维表面粗糙度的增加使纤维与基体的结合力增强。
（2）将钢纤维先经高温处理，高温作用后钢纤维对免烧砖的增韧效果更明显，掺入钢纤维提高了免烧砖的力学性能；再以高分子聚合物分散液丁苯乳液为改性剂对钢纤维进行改性处理，丁苯乳液改善了钢纤维与基体界面微观形貌、提高二者之间粘结能力，提高了抗折强度、劈裂抗拉强度，降低刚度，提高抗冲击性能，提高了免烧砖的抗渗性、抗冻性及耐磨性。
（3）用钢渣、矿渣、石灰石和磷石膏组成胶凝材料，与磷尾矿砂混合制备矿渣-磷尾矿砂混合料；将胶凝材料中的钢渣、矿渣共同超细粉磨，可以提高制品的早期强度；
以黄砂、碎石为骨料，水泥、石膏为胶凝材料，与赤铁矿尾矿、外加剂、改性纤维及矿渣-磷尾矿砂混合料混匀，压制成型得免烧砖，再养护，免烧砖具有良好的抗冻性、抗软化和耐碱性能。
具体实施方式
实施例1
一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维的预处理方式：
将1份玻璃纤维放入95-105℃水浴中煮沸1h，冷却后取出晾干，加入乳酸中充分搅拌混合，浸泡1h后取出，用蒸馏水清洗后烘干，加入到KH550偶联剂溶液中，充分搅拌混合，浸泡1h后取出，置于烘箱内烘干；
（2）钢纤维的改性处理：
先将1份钢纤维置于箱式电炉中，加热到290-310℃恒温1h，再加热至590-610℃恒温1h，然后打开炉门，自然冷却至室温，将其加入到丁苯乳液中，混合搅拌改性；
（3）矿渣-磷尾矿砂混合料的制备：
将0.48份钢渣、4.2份矿渣在105-115℃烘箱中烘干，放入球磨机中超细粉磨，将所得钢渣粉、矿渣粉与0.81份石灰石粉、1.95份磷石膏投入水泥胶砂搅拌机中干拌1min，加水湿拌2min，加入60份磷尾矿砂再搅拌2min，制得矿渣-磷尾矿砂混合料；
（4）免烧砖的制备工艺：
将75份赤铁矿尾矿与8份骨料、胶凝材料加入到水泥胶砂搅拌机中，先干混3min，加入外加剂、水及(1)、(2)、(3)中所得物料，再湿混5min，将搅拌后的物料加入到不锈钢模具中，然后在微机控制电液式压力试验机上，以15MPa的成型压力压制成型，在蒸养温度35-45℃条件下湿热养护5h后，再自然养护27d，制得所述免烧砖。
进一步的，步骤（1）中玻璃纤维长度为15mm。
进一步的，步骤（2）中升温速度为4℃/min，丁苯乳液含固量为46%。
进一步的，步骤（3）中混合料含水量为9%。
进一步的，步骤（4）中骨料由黄砂、碎石等质量组成；胶凝材料由9份水泥、2份石膏组成；外加剂由1份减水剂木质素磺酸钙或木质素磺酸钠、0.001份早强剂三乙醇胺组成；成型水分为10%。
实施例2
一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维的预处理方式：
将2份玻璃纤维放入95-105℃水浴中煮沸2h，冷却后取出晾干，加入乳酸中充分搅拌混合，浸泡2h后取出，用蒸馏水清洗后烘干，加入到KH550偶联剂溶液中，充分搅拌混合，浸泡2h后取出，置于烘箱内烘干；
（2）钢纤维的改性处理：
先将2份钢纤维置于箱式电炉中，加热到290-310℃恒温2h，再加热至590-610℃恒温2h，然后打开炉门，自然冷却至室温，将其加入到丁苯乳液中，混合搅拌改性；
（3）矿渣-磷尾矿砂混合料的制备：
将0.81份钢渣、5.2份矿渣在105-115℃烘箱中烘干，放入球磨机中超细粉磨，将所得钢渣粉、矿渣粉与1.14份石灰石粉、2.28份磷石膏投入水泥胶砂搅拌机中干拌2min，加水湿拌3min，加入70份磷尾矿砂再搅拌3min，制得矿渣-磷尾矿砂混合料；
（4）免烧砖的制备工艺：
将80份赤铁矿尾矿与12份骨料、胶凝材料加入到水泥胶砂搅拌机中，先干混4min，加入外加剂、水及(1)、(2)、(3)中所得物料，再湿混6min，将搅拌后的物料加入到不锈钢模具中，然后在微机控制电液式压力试验机上，以25MPa的成型压力压制成型，在蒸养温度35-45℃条件下湿热养护6h后，再自然养护29d，制得所述免烧砖。
进一步的，步骤（1）中玻璃纤维长度为25mm。
进一步的，步骤（2）中升温速度为6℃/min，丁苯乳液含固量为50%。
进一步的，步骤（3）中混合料含水量为10%。
进一步的，步骤（4）中骨料由黄砂、碎石等质量组成；胶凝材料由11份水泥、3份石膏组成；外加剂由2份减水剂木质素磺酸钙或木质素磺酸钠、0.002份早强剂三乙醇胺组成；成型水分为15%。
按照本发明方法制作的免烧砖，具有优异的抗渗性、抗冻性、耐磨性、抗软化和耐碱性能。

Claims (5)

1.一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）玻璃纤维的预处理方式：
将1-2份玻璃纤维放入95-105℃水浴中煮沸1-2h，冷却后取出晾干，加入乳酸中充分搅拌混合，浸泡1-2h后取出，用蒸馏水清洗后烘干，加入到KH550偶联剂溶液中，充分搅拌混合，浸泡1-2h后取出，置于烘箱内烘干；
（2）钢纤维的改性处理：
先将1-2份钢纤维置于箱式电炉中，加热到290-310℃恒温1-2h，再加热至590-610℃恒温1-2h，然后打开炉门，自然冷却至室温，将其加入到丁苯乳液中，混合搅拌改性；
（3）矿渣-磷尾矿砂混合料的制备：
将0.48-0.81份钢渣、4.2-5.2份矿渣在105-115℃烘箱中烘干，放入球磨机中超细粉磨，将所得钢渣粉、矿渣粉与0.81-1.14份石灰石粉、1.95-2.28份磷石膏投入水泥胶砂搅拌机中干拌1-2min，加水湿拌2-3min，加入60-70份磷尾矿砂再搅拌2-3min，制得矿渣-磷尾矿砂混合料；
（4）免烧砖的制备工艺：
将75-80份赤铁矿尾矿与8-12份骨料、胶凝材料加入到水泥胶砂搅拌机中，先干混3-4min，加入外加剂、水及(1)、(2)、(3)中所得物料，再湿混5-6min，将搅拌后的物料加入到不锈钢模具中，然后在微机控制电液式压力试验机上，以15-25MPa的成型压力压制成型，在蒸养温度35-45℃条件下湿热养护5-6h后，再自然养护27-29d，制得所述免烧砖。
2.根据权利要求1所述的一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，其特征在于，步骤（1）中玻璃纤维长度为15-25mm。
3.根据权利要求1所述的一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，其特征在于，步骤（2）中升温速度为4-6℃/min，丁苯乳液含固量为46-50%。
4.根据权利要求1所述的一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，其特征在于，步骤（3）中混合料含水量为9-10%。
5.根据权利要求1所述的一种用赤铁矿尾矿-矿渣-磷尾矿砂制备抗冻耐磨免烧砖的方法，其特征在于，步骤（4）中骨料由黄砂、碎石等质量组成；胶凝材料由9-11份水泥、2-3份石膏组成；外加剂由1-2份减水剂木质素磺酸钙或木质素磺酸钠、0.001-0.002份早强剂三乙醇胺组成；成型水分为10-15%。
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