CN109206116A - 一种利用工业尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法 - 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尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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尾矿及粉煤灰重量之和的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,并能够实现工业尾矿及粉煤灰的资源化。

Description

一种利用工业尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法
技术领域
本发明涉及工业尾矿及粉煤灰免烧砖领域,具体为一种利用工业尾矿及粉煤灰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
工业尾矿及粉煤灰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
本发明的目的在于提供一种利用工业尾矿及粉煤灰(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。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种利用工业尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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尾矿及粉煤灰重量之和的3-20%。
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80-300目,其中大于180目的颗粒至少为15wt%(一般为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。
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。
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。
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。
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、修缮过程中所产生得渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。
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%。
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。
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0-1wt%,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。
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%。
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。
所述利用工业工业尾矿及粉煤灰免烧砖的方法,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尾矿及粉煤灰重量之和的3-20%,经过充分混合后,通过振捣或压力成型(在不大于10MPa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。
所述脱模前的养护是指在室温下养护1-3天,或在30-80℃下养护8-24小时,尤其是在40-70℃下养护10-20小时。
具体实施方式
实施例一
本实施例利用工业工业尾矿及粉煤灰免烧砖的方法,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%,水玻璃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。
所述利用工业工业尾矿及粉煤灰免烧砖的方法,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℃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。
实施例二
本实施例利用工业工业尾矿及粉煤灰免烧砖的方法,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。
所述利用工业工业尾矿及粉煤灰免烧砖的方法,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℃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。
实施例三
本实施例利用工业工业尾矿及粉煤灰免烧砖的方法,按重量百分比计,其原料组成包括:硼泥(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的18%)57%,水泥10%,粗砂5%,磷酸硅20%,常用聚羧酸类减水剂1%,甲酸钙2%,水余量。
所述利用工业工业尾矿及粉煤灰免烧砖的方法,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5MPa下压力成型,在30℃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。
实施例结果表明,本发明利用工业工业尾矿及粉煤灰免烧砖的方法,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)

1.一种利用工业尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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尾矿及粉煤灰重量之和的3-20%。
2.按照权利要求1所述的一种利用工业尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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180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尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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0-1wt%。
8.按照权利要求6所述的一种利用工业尾矿及粉煤灰免烧砖的制造方法,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0-5wt%。
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尾矿及粉煤灰重量之和的3-20%,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28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30-80℃下养护8-24小时。
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