CN111718163A - 铁矿尾矿多孔节能环保砖及其制备方法 - Google Patents

铁矿尾矿多孔节能环保砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，特别是指铁矿尾矿多孔节能环保砖，其包括有如下重量份的组分：铁矿尾矿65～80份，胶凝材料15～20份，铅粉25～30份，骨料18～22份，粘合剂5～8份；水8～12份。其中，所述铁矿尾矿为铁矿矿选后的废弃物，所述铅粉粒径为0.2～0.5mm的颗粒，所述粘合剂为环氧树脂，所述骨料为颗粒直径在0.2～2mm之间的天然砂，所述胶凝材料为标号425#的硅酸盐水泥。本发明有效的利用铁矿尾矿作为主要原料制作多孔砖，可以充分利用矿产资源，扩大矿产资源利用范围，实现资源效益、经济效益和环境效益的有效统一。并且在原料中通过添加的铅粉，利用铅元素特性可有效的降低铁矿尾矿中辐射。

Description

铁矿尾矿多孔节能环保砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是指一种铁矿尾矿多孔节能环保砖及其制备方法。
背景技术
铁尾矿是铁矿石经选出有用的矿物铁精粉后剩余的废渣，是铁矿山的选矿厂排出的工业废物，我国铁矿尾矿的年排放量约1.5亿吨，铁尾矿堆存量已达几十亿吨，不仅堆放要占用大量土地，而且造成环境污染，并且破坏生态平衡。
建筑业是资源消耗量很大的行业，建筑离不开建筑材料，因此将铁矿尾矿应用于建筑用砖领域，是铁矿尾矿废物再利用的一个重要研究成果。目前，现有技术中对铁矿尾矿建筑用砖领域的研究主要为向尾矿添加水泥、石灰，制造多孔砖等。然而，若是铁矿与辐射物质共生，则其尾矿比普通尾矿大概率的将产生更大的辐射，因此可能导致烧制的砖块具有较大的辐射。
发明内容
针对上述背景技术提出的不足，本发明提供一种铁矿尾矿多孔节能环保砖及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
铁矿尾矿多孔节能环保砖，其特征在于，包括有如下重量份的组分：
Figure RE-GDA0002611803420000011
所述铁矿尾矿为铁矿矿选后的废弃物提取后粒径在0.5～3mm的颗粒；
所述铅粉粒径为0.2～0.5mm的颗粒。
作为进一步的改进，铁矿尾矿多孔节能环保砖包括有如下重量份内的组分：铁矿尾矿75份；胶凝材料12份；铅粉28份；骨料20份；粘合剂5份；水10份。
作为进一步的改进，铁矿尾矿多孔节能环保砖包括有如下重量份内的组分：铁矿尾矿 75份；胶凝材料12份；铅粉25份；骨料22份；粘合剂4份；水10份。
作为进一步的改进，所述粘合剂为环氧树脂。
作为进一步的改进，所述胶凝材料为标号425#的硅酸盐水泥。
作为进一步的改进，所述骨料为颗粒直径在0.2～2mm之间的天然砂。
上述铁矿尾矿多孔节能环保砖的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：计量，准确称量各原料；
步骤二：混合，将铁矿尾矿、胶凝材料、铅粉和骨料搅拌至混合均匀，之后再依次加入水和粘合剂，并再次搅拌至混合均匀，获得混合料；
步骤三：成型，混合料在制砖机中压制成型，获得成型砖坯；
步骤四：烧制，将成型砖坯置于烘箱中，并且320～350℃的温度下烧制0.5～1.5h；
步骤五：养护，将烧制后的砖坯放置于天然环境下养护25～30天，即得多孔砖。
作为上述制备方法的进一步改进，所述步骤三中，烘箱温度385℃，成型砖坯烧制12h。
作为上述制备方法的进一步改进，所述步骤五中，烧制后的砖坯放置于天然环境下，以两纵两横的方式自下而上的码垛，期间每隔5～7天喷水养护。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明有效的利用铁矿尾矿作为主要原料制作多孔砖，可以充分利用矿产资源，扩大矿产资源利用范围，实现资源效益、经济效益和环境效益的有效统一。并且在原料中通过添加的铅粉，利用铅元素特性可有效的降低铁矿尾矿中辐射。
具体实施方式
铁矿尾矿多孔节能环保砖，其特征在于，包括有如下重量份的组分：
Figure RE-GDA0002611803420000021
所述铁矿尾矿为铁矿矿选后的废弃物提取后粒径在0.5～3mm的颗粒。所述铅粉粒径为0.2～0.5mm的颗粒，优选为0.2，选用此粒径的铅粉，使铅粉雨铁矿尾矿充分的融合。所述粘合剂为环氧树脂，利用环氧树脂对于金属优异的粘合性，使铅粉和铁矿尾矿能够有效的融合固定。所述骨料为颗粒直径在0.2～2mm之间的天然砂，优选为0.15mm。所述胶凝材料为标号425#的硅酸盐水泥。
上述铁矿尾矿多孔节能环保砖的制备方法包括有如下步骤：
步骤一：计量，准确称量各原料。
步骤二：混合，将铁矿尾矿、胶凝材料、铅粉和骨料搅拌至混合均匀，之后再依次加入水和粘合剂，并再次搅拌至混合均匀，获得混合料。
步骤三：成型，混合料在制砖机中压制成型，获得成型砖坯。
步骤四：烧制，将成型砖坯置于烘箱中，并且320～350℃的温度下烧制0.5～1.5h。其中烧制温度中高于350℃接近铅的熔点，使前可在砖坯内部融化，从而使铅以液态的方式分散于砖坯内部，并且此烧制过程中多孔砖表面先接触高温而固化，可防止铅液外泄于砖外，同时在此0.5～1.5h的较短时间内烧制可防止液态铅沉降。而烧制温度低于350℃则小于环氧树脂的沸点，可防止环氧树脂汽化。优选的，烘箱温度330℃，成型砖坯烧制 1h。
步骤五：养护，将烧制后的砖坯放置于天然环境下，具体以两纵两横的方式自下而上的码垛，即上层与下层呈井字形排列，且同一层相邻的两砖坯之间具有间隙。如此放置于天然环境下养护25～30天，并且期间每隔5～7天喷水养护，即得多孔砖。
为更方便理解本发明，通过以下表(1)和表(2)进一步阐述本发明的内容，其中表(1)为三个制备多孔砖的不同原料重量份的实施例，表(2)为表(1)的三个实施例采用盖革计数器探测辐射后的数值。
铁矿尾矿 胶凝材料 铅粉 骨料 粘合剂 水
实施例1 75 12 28 20 5 10
实施例2 75 12 25 22 4 11
实施例3 75 12 无 20 5 10
表(1)
Figure RE-GDA0002611803420000041
表(2)
参照表(2)可清晰的说明实施1和2的明显低于实施例3的辐射值，而三者区别仅仅在于实施例3的组分中未包含铅粉，可见铅作为原子量最大的非放射性元素，由于其的原子序数和密度都比较高，因此在以铁矿尾矿为主要原料的多孔砖中能够很好的起到降低辐射的作用。再者，对比实施例1和实施例2，实施例1中铅粉的含量明显多于实施例2，且实施例1的辐射值略低于实施例2，由此进一步的说明了在多孔砖内添加铅粉可降低以铁矿尾矿为主要原料的多孔砖产生的辐射。
进一步的，一下表(3)为表(1)的三个实施例针对不同强度的γ射线和中子射线的线性衰减系数(cm-1)。
Figure RE-GDA0002611803420000042
表(3)
参照表(3)的对比可清晰的了解实施1和2的防辐射多孔砖针对不同强度的γ射线和中子射线的线性衰减指数明显好于实施例3的线性衰减指数，而三者区别仅仅在于实施例3的组分中未包含铅粉，可见在多孔砖内添加铅粉可提高以铁矿尾矿为主要原料的防辐射性能。再者，对比实施例1和实施例2，实施例1中铅粉的含量明显多于实施例2，且实施例1的线性衰减指数略好于实施例2，由此进一步的说明了在多孔砖内添加铅粉可提高以铁矿尾矿为主要原料的防辐射性能。由此可见，本发明的多孔砖除降低辐射外，本身还可具有防辐射的作用。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.铁矿尾矿多孔节能环保砖，其特征在于，包括有如下重量份的组分：
铁矿尾矿 65～80份；
胶凝材料 15～20份；
铅粉 25～30份；
骨料 18～22份；
粘合剂 5～8份；
水 8～12份；
所述铁矿尾矿为铁矿矿选后的废弃物提取后粒径在0.5～3mm的颗粒；
所述铅粉粒径为0.2～0.5mm的颗粒。
2.根据权利要求1所述的铁矿尾矿多孔节能环保砖，其特征在于：包括有如下重量份内的组分：
铁矿尾矿75份；胶凝材料12份；铅粉28份；骨料20份；粘合剂 6份；水10份。
3.根据权利要求1所述的铁矿尾矿多孔节能环保砖，其特征在于：包括有如下重量份内的组分：
铁矿尾矿75份；胶凝材料12份；铅粉25份；骨料22份；粘合剂 4份；水10份。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的铁矿尾矿多孔节能环保砖，其特征在于：所述粘合剂为环氧树脂。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的铁矿尾矿多孔节能环保砖，其特征在于：所述胶凝材料为标号425#的硅酸盐水泥。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的铁矿尾矿多孔节能环保砖，其特征在于：所述骨料为颗粒直径在0.2～2 mm之间的天然砂。
7.铁矿尾矿多孔节能环保砖的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：计量，准确称量各原料；
步骤二：混合，将铁矿尾矿、胶凝材料、铅粉和骨料搅拌至混合均匀，之后再依次加入水和粘合剂，并再次搅拌至混合均匀，获得混合料；
步骤三：成型，混合料在制砖机中压制成型，获得成型砖坯；
步骤四：烧制，将成型砖坯置于烘箱中，并且320～350℃的温度下烧制0.5～1.5h；
步骤五：养护，将烧制后的砖坯放置于天然环境下养护25～30天，即得多孔砖。
8.根据权利要求7所述的铁矿尾矿多孔节能环保砖的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，烘箱温度385℃，成型砖坯烧制12h。
9.根据权利要求7所述的铁矿尾矿多孔节能环保砖的制备方法，其特征在于：所述步骤五中，烧制后的砖坯放置于天然环境下，以两纵两横的方式自下而上的码垛，期间每隔5～7天喷水养护。
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