CN109896804A - 钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法 - Google Patents

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本发明公开了一种钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，先对向冲碾圆化处理钒钛磁铁矿尾矿，将其与减水剂、缓凝剂按比例掺和后，置于低温微震流化装置中均化，最后加定量水泥进行偏心自旋翻搅处理，最终得到干混砂浆材料。本发明以钒钛磁铁矿尾矿为主要原料，通过圆化处理、外加剂均化并采用自旋翻搅工艺可实现干混砂浆制备，大幅提高钒钛磁铁矿尾矿的利用率。

Description

钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法
技术领域
本发明涉及绿色建筑材料制备技术领域，特别涉及一种钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法。
背景技术
钒钛磁铁矿矿尾矿是一种多组分矿物，复杂组分使其难以直接应用，常需加入一些校正材料和低熔材料用于制造渗水砖、泡沫玻璃等建材，尾矿利用率较低，使其不易推广。因此，开辟一种新应用领域，以提高其利用率及工业适应性至关重要。
干混砂浆材料是一种应用极为广泛的建筑材料。如何将钒钛磁铁矿矿尾矿利用制备干混砂浆材料未见相关的记载。
发明内容
本发明是针对常见手段难以提高磁铁矿尾矿工业利用率问题的研发领域现状，提供一种钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆的方法。
为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
一种钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，包括以下步骤：
1)将钒钛磁铁矿尾矿经对向冲碾圆化处理后，与减水剂、缓凝剂按一定比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒；
2)按一定比例称量处理后的尾矿粒与水泥，在偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
作为本发明的进一步改进，步骤1)中，对向冲碾圆化处理相对速度2000～2300°/分，冲碾力30～50MPa；圆化处理钒钛磁铁矿尾矿、减水剂、缓凝剂的质量百分比为95～98：0.3～0.6：1.7～4.4，减水剂为聚羟酸值，缓凝剂为半水石膏；低温微振流化处理温度34～53℃，震动频率2～5Hz，空气流速30～53米/秒。
作为本发明的进一步改进，步骤2)中，均化处理钒钛磁铁矿尾矿与水泥的质量百分比65～75：25～35，水泥为PO42.5型，偏心自旋翻搅装置的偏心率为0.6，转速40～65转/分，利用曲面疏孔转子实现混合料的翻转。
本发明制备的干混砂浆的松装密度小于等于3.5克/立方厘米，最大粒径小于等于2.5mm，含水率小于等于0.2％，筛余绝对偏差小于等于2.5％。与现有技术相比，本发明具有以下特点和优势：
本发明先对向冲碾圆化处理钒钛磁铁矿尾矿，将其与减水剂、缓凝剂按比例掺和后，置于低温微震流化装置中均化，最后加定量水泥进行偏心自旋翻搅处理；其中对向冲碾圆化处理用于祛除尾矿颗粒的尖角，使尾矿粒度均匀，利于形成干混砂浆的强化颗粒；低温微震流化得到减水剂、缓凝剂均匀铺展的尾矿表面，有利于其在水泥中的均匀过渡；偏心自旋翻搅处理用于解决因尾矿/水泥的不同比重而造成的混合分层问题。以钒钛磁铁矿尾矿为主要原料，通过圆化处理、外加剂均化并采用自旋翻搅工艺可实现干混砂浆制备，大幅提高钒钛磁铁矿尾矿的利用率。制备的干混砂浆的松装密度小于等于3.5克/立方厘米，最大粒径小于等于2.5mm，含水率小于等于0.2％，筛余绝对偏差小于等于2.5％。
进一步，在制备干混砂浆材料过程中，本发明为解决已有方法难以提高磁铁矿尾矿工业利用率问题，而是采用大比例钒钛磁铁矿尾矿、对向冲碾圆化处理、低温微震流化和偏心自旋翻搅处理，研究冲碾相对速度、冲碾力、配合比、流化温度和自旋转速与干混砂浆及其坯体性能的关系，即：对于干混砂浆及其坯体，保持较低松装密度和较高力学性能的最佳冲碾相对速度、冲碾力、配合比、流化温度和自旋转速。此方法具有成分控制精度高，工艺稳定性和重复性较强，可实现钒钛磁铁矿尾矿较高的工业利用率。
具体实施方式
本发明一种钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，包括下述步骤：
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2000～2300°/分，冲碾力30～50MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按95～98：0.3～0.6：1.7～4.4比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度34～53℃，震动频率2～5Hz，空气流速30～53米/秒；
(2)按65～75：25～35比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速40～65转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
以下结合具体实施例对本发明的制备方法进行详细说明。
实施例1
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2100°/分，冲碾力50MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按96：0.6：3.4比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度34℃，震动频率2Hz，空气流速30米/秒；
(2)按65：35比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速45转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例2
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2300°/分，冲碾力33MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按95：0.6：4.4比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度43℃，震动频率4Hz，空气流速33米/秒；
(2)按68：32比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速65转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例3
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2300°/分，冲碾力30MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按97：0.2：2.8比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度53℃，震动频率5Hz，空气流速53米/秒；
(2)按75：25比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速49转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例4
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2300°/分，冲碾力48MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按98：0.3：1.7比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度39℃，震动频率5Hz，空气流速50米/秒；
(2)按71：29比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速65转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例1～4制备干混砂浆材料及其坯体的性能参数见表1所示：
表1
从上表可以得出，本发明制备的干混砂浆的松装密度小于等于3.5克/立方厘米，最大粒径小于等于2.5mm，含水率小于等于0.2％，筛余绝对偏差小于等于2.5％。
实施例5
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2200°/分，冲碾力47MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按97：0.6：2.4比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度53℃，震动频率4Hz，空气流速39米/秒；
(2)按69：31比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速47转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例6
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2150°/分，冲碾力42MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按96.5：0.5：3比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度37℃，震动频率3.2Hz，空气流速34米/秒；
(2)按66：34比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速45转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例7
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2250°/分，冲碾力44MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按97.5：0.4：2.1比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度51℃，震动频率2Hz，空气流速45米/秒；
(2)按67：33比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速46转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例8
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2050°/分，冲碾力38MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按95：0.6：4.4比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度37℃，震动频率2Hz，空气流速46米/秒；
(2)按69.5：30.5比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速65转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例9
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2000°/分，冲碾力30MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按95：0.6：4.4比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度34℃，震动频率2Hz，空气流速30米/秒；
(2)按65：35比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速40转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例10
(1)将钒钛磁铁矿尾矿在相对速度2300°/分，冲碾力50MPa下对向冲碾圆化处理，然后与减水剂、缓凝剂按98：0.3：1.7比例掺和，再置于低温微震流化装置中均化成粒处理，处理温度53℃，震动频率5Hz，空气流速53米/秒；
(2)按75：25比例称量处理后的尾矿粒与水泥，水泥为PO42.5型，在偏心率为0.6，转速65转/分的偏心自旋翻搅装置中均匀化，最终制成干混砂浆材料。
实施例5～10制备干混砂浆材料及其坯体的性能参数见表2所示：
表2
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将钒钛磁铁矿尾矿经对向冲碾圆化处理后，与减水剂、缓凝剂掺和，再进行低温微震流化处理均化成粒，得到尾矿粒；圆化处理钒钛磁铁矿尾矿、减水剂、缓凝剂的质量百分比为(95～98)：(0.3～0.6)：(1.7～4.4)；
取处理后的尾矿粒与水泥混合，均化处理钒钛磁铁矿尾矿与水泥的质量百分比(65～75)：(25～35)，再将混合物进行偏心自旋翻搅处理使其均匀化，最终制成干混砂浆材料。
2.如权利要求1所述的钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，其特征在于，对向冲碾圆化处理相对速度2000～2300°/分，冲碾力30～50MPa。
3.如权利要求1所述的钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，其特征在于，减水剂为聚羟酸值，缓凝剂为半水石膏。
4.如权利要求1所述的钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，其特征在于，低温微振流化处理温度34～53℃，震动频率2～5Hz，空气流速30～53米/秒。
5.如权利要求1所述的钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，其特征在于，偏心自旋翻搅处理的偏心率为0.6，转速40～65转/分。
6.如权利要求1所述的钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，其特征在于，偏心自旋翻搅处理采用曲面疏孔转子实现混合料的翻转。
7.如权利要求1所述的钒钛磁铁矿尾矿制备干混砂浆材料的方法，其特征在于，制成干混砂浆材料的松装密度小于等于3.5克/立方厘米，最大粒径小于等于2.5mm，含水率小于等于0.2％，筛余绝对偏差小于等于2.5％。
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