CN111995330A - 提钛尾渣免烧实心砖 - Google Patents

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周旭
钱宝军
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Abstract

本发明属于水泥制品技术领域，具体涉及提钛尾渣免烧实心砖。本发明要解决的技术问题是提供一种以提钛尾渣为原料的免烧实心砖，原料包括以下质量份的组分：水泥150～250份，高钛重矿渣细石1000～1360份，提钛尾渣400～840份，水80～150份。本发明将高钛重矿渣和提钛尾渣两种工业固体废弃物制成了免烧实心砖，所得免烧实心砖的密度等级、强度等级、软化系数、最大吸水率等性能指标满足规范要求。

Description

提钛尾渣免烧实心砖
技术领域
本发明属于水泥制品技术领域，具体涉及一种提钛尾渣免烧实心砖。
背景技术
高钛重矿渣是冶炼钒钛磁铁矿时产生的熔融矿渣在空气中自然冷却或热泼形成的一种具有一定强度的石质材料，每年排放量为数百万吨，该种材料具有TiO2含量高、孔隙率大等特点，经过长期的试验研究及实际应用，可用于混凝土及水泥制品生产。攀钢高钛型高炉渣提钛后，高炉渣总量的85％将成为新的提钛尾渣。由于提钛尾渣氯离子含量高，细度降低，已不再适用于混凝土砂石材料。虽然提钛尾渣可作为第II类一般工业固体废物进行堆存，但将新增渣场占地，增大产业化投资和运行费用，影响环境。开发提钛尾渣的经济性综合利用技术，实现大规模利用，减少提钛尾渣堆存对环境的影响成为影响高炉渣提钛产业化推进的主要因素之一。
目前，国内部分地区依旧使用大量烧结砖，造成环境污染且能耗较高，虽有部分地区采用免烧实心砖，但大多数选取材料强度较差导致免烧实心砖强度偏低易开裂。
发明内容
为了解决并有效利用工业固体废弃物提钛尾渣及高钛重矿渣，本发明采用提钛尾渣和高钛重矿渣为原料，提供了一种提钛尾渣免烧实心砖。
本发明提钛尾渣免烧实心砖，原料包括以下质量份的组分：水泥150～250份，高钛重矿渣细石1000～1360份，提钛尾渣400～840份，水80～150份。该组分所得提钛尾渣免烧实心砖密度等级为A级或B级，强度等级为MU20或MU15级。
进一步的，上述提钛尾渣免烧实心砖，原料包括以下质量份的组分：水泥150～180份，提钛尾渣400～500份，高钛重矿渣细石1200～1360份，水80～120份。该组分所得提钛尾渣免烧实心砖密度等级为B级。
进一步的，上述提钛尾渣免烧实心砖，原料包括以下质量份的组分：水泥220～250份，提钛尾渣650～840份，高钛重矿渣细石1000～1300份，水100～150份。该组分所得提钛尾渣免烧实心砖密度等级为A级。
其中，上述提钛尾渣免烧实心砖中，所述提钛尾渣主要成分为CaO 25～27％、SiO224～26％、Al2O3 13～15％，以及少量MgO和TiO2。所述提钛尾渣为攀钢集团高炉渣提钛副产物。
进一步的，上述提钛尾渣免烧实心砖中，所述提钛尾渣的比表面积为100～400m2/kg，堆积密度为1400～1500kg/m3，表观密度为2900～3000kg/m3。
其中，上述提钛尾渣免烧实心砖中，所述高钛重矿渣细石由高钛重矿渣破碎得到。
进一步的，上述提钛尾渣免烧实心砖中，所述高钛重矿渣细石的粒径为5～10mm，单级最大压碎指标≤15％，堆积密度为1450～1550kg/m3，表观密度为3100～3300kg/m3，空隙率为50～54％。
进一步的，上述提钛尾渣免烧实心砖中，所述高钛重矿渣主要成分为CaO 28～31％、SiO2 17～21％、MgO 5～7％、Al2O3 5～11％、TiO2 22～24％。所述高钛重矿渣为攀钢集团炼铁厂炼铁副产物。
其中，上述提钛尾渣免烧实心砖中，所述水泥为普通硅酸盐水泥42.5R。
本发明还提供了上述提钛尾渣免烧实心砖的制备方法。该制备方法包括以下步骤：将提钛尾渣、高钛重矿渣细石、水泥和水混合均匀，然后采用高频振荡冲压装置进行成型即可。
进一步的，上述制备方法包括以下步骤：将提钛尾渣、高钛重矿渣细石、水泥和水混合均匀，然后采用高频振荡冲压装置进行成型，采用25MPa的加压压力下压振动5秒、延时振动1秒、成型到位延时0.2秒，布料时振动布料0.7秒、搅料0.6秒。
本发明利用工业固体废弃物高钛重矿渣和提钛尾渣，通过对各组分的用量调整制备免烧实心砖，不仅增强了提钛尾渣免烧实心砖的力学性能，提高了耐久性能，同时避免了加入提钛尾渣后免烧实心砖成型初期易损坏的问题。本发明提钛尾渣免烧实心砖，兼具优异的力学性能、耐久性，其密度等级、强度等级、软化系数、最大吸水率等性能指标满足规范要求，性能优于烧结砖，同时固体废弃物重量占比达到80％以上，成本和能耗远低于烧结砖，能够广泛应用于实际生产。
具体实施方式
提钛尾渣比表面积为100～400m2/kg，属于细粉材料，运用在免烧实心砖中将导致用水量增加、早期承载能力较差，如何有效控制原材料的用量尤其是用水量成为提钛尾渣免烧实心砖制作的关键。本发明人通过大量创造性劳动对高钛重矿渣细石及提钛尾渣比例进行调整，通过观察免烧实心砖表面的水纹对用水量进行调整并精确控制，再结合成型，从而获得了良好力学性能、耐久性能的提钛尾渣免烧实心砖，实现了高钛重矿渣和提钛尾渣80％占比的利用。
本发明提钛尾渣免烧实心砖，原料包括以下质量份的组分：水泥150～250份，高钛重矿渣细石1000～1360份，提钛尾渣400～840份，水80～150份。
本发明中，高钛重矿渣细石是由高钛重矿渣破碎所得，粒径为5～10mm，单级最大压碎指标≤15％，堆积密度为1450～1550kg/m3，表观密度为3100～3300kg/m3，空隙率为50～54％。所述高钛重矿渣为高炉冶炼钒钛磁铁矿时产生的熔融矿渣在空气中自然冷却或水冷形成的一种由钛辉石、钙钛矿等矿物为主的石质材料。
本发明中，水泥为普通硅酸盐水泥42.5R。
本发明中，提钛尾渣的比表面积为100～400m2/kg，堆积密度为1400～1500kg/m3，表观密度为2900～3000kg/m3。
本发明还提供了两种更具体的提钛尾渣免烧实心砖。
A级提钛尾渣免烧实心砖，原料包括以下质量份的组分：水泥220～250份，提钛尾渣650～840份，高钛重矿渣细石1000～1300份，水100～150份。
B级提钛尾渣免烧实心砖，原料包括以下质量份的组分：水泥150～180份，提钛尾渣400～500份，高钛重矿渣细石1200～1360份，水80～120份。
本发明还提供了提钛尾渣免烧实心砖的制备方法，包括以下步骤：原材料按配比计量后加入强制式搅拌机中，加料顺序依次为提钛尾渣和高钛重矿渣细石、水泥、水，搅拌约60秒后出机进入成型设备中；成型过程采用高频振动冲压成型，宜采用25MPa的加压压力下压振动5秒、延时振动1秒、成型到位延时0.2秒，布料时布料车宜采用振动布料0.7秒、搅料0.6秒。另外，可根据原材料的变化来适当调整振动成型参数。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
本发明实施例所使用的主要原料为：水泥：普通硅酸盐水泥42.5R；提钛尾渣：比表面积100～400m2/kg，堆积密度1400～1500kg/m3，表观密度2900～3000kg/m3；高钛重矿渣细石：粒径为5～10mm，单级最大压碎指标≤15％，堆积密度为1450～1550kg/m3，表观密度为3100～3300kg/m3，空隙率为50～54％。
实施例
本发明提供了两组实施例提钛尾渣免烧实心砖以及两组对比例一般免烧实心砖，成型方式采用原材料按配比计量后加入强制式搅拌机中，搅拌约60秒后出机进入成型设备中，成型过程采用高频振动冲压成型，采用25MPa的加压压力下压振动5秒、延时振动1秒、成型到位延时0.2秒，布料时布料车采用振动布料0.7秒、搅料0.6秒。具体配比如下表1、表2所示：
表1提钛尾渣免烧实心砖的组分配比
Figure BDA0002669587610000031
Figure BDA0002669587610000041
表2一般免烧实心砖的组分配比
Figure BDA0002669587610000042
上述提钛尾渣免烧实心砖及一般免烧实心砖的性能测试采用标准JC/T422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》，具体性能见表3、4所示：
表3提钛尾渣免烧实心砖的性能测试
Figure BDA0002669587610000043
表4一般免烧实心砖的性能测试
Figure BDA0002669587610000044
由上述数据可知，本发明提钛尾渣免烧实心砖相比一般免烧实心砖有以下优点：在更好力学性能及耐久性能前提下，有着更好的外观质量，使用了80％的工业固体废弃物提钛尾渣和高钛重矿渣，节约了成本，同时可不经蒸压养护能耗低、无污染。

Claims (10)

1.提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：原料包括以下质量份的组分：水泥150～250份，高钛重矿渣细石1000～1360份，提钛尾渣400～840份，水80～150份。
2.根据权利要求1所述的提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：原料包括以下质量份的组分：水泥150～180份，提钛尾渣400～500份，高钛重矿渣细石1200～1360份，水80～120份。
3.根据权利要求1所述的提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：原料包括以下质量份的组分：水泥220～250份，提钛尾渣650～840份，高钛重矿渣细石1000～1300份，水100～150份。
4.根据权利要求1～3任一项所述的提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：所述提钛尾渣主要成分为CaO 25～27％、SiO2 24～26％、Al2O3 13～15％。
5.根据权利要求1～4任一项所述的提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：所述提钛尾渣的比表面积为100～400m2/kg，堆积密度为1400～1500kg/m3，表观密度为2900～3000kg/m3。
6.根据权利要求1～5任一项所述的提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：所述高钛重矿渣细石由高钛重矿渣破碎得到。
7.根据权利要求1～6任一项所述的提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：所述高钛重矿渣细石的粒径为5～10mm，单级最大压碎指标≤15％，堆积密度为1450～1550kg/m3，表观密度为3100～3300kg/m3，空隙率为50～54％。
8.根据权利要求1～7任一项所述的提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：所述高钛重矿渣主要成分为CaO 28～31％、SiO2 17～21％、MgO 5～7％、Al2O3 5～11％、TiO2 22～24％。
9.根据权利要求1～8任一项所述的提钛尾渣免烧实心砖，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐水泥42.5R。
10.提钛尾渣免烧实心砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将提钛尾渣、高钛重矿渣细石、水泥和水混合均匀，然后采用高频振荡冲压装置进行成型即可；进一步的，将提钛尾渣、高钛重矿渣细石、水泥和水混合均匀，然后采用高频振荡冲压装置进行成型采用25MPa的加压压力下压振动5秒、延时振动1秒、成型到位延时0.2秒，布料时振动布料0.7秒、搅料0.6秒。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108358578A (zh) * 2018-03-01 2018-08-03 西南科技大学 一种提钛尾渣-钛石膏基泡沫混凝土及其制备方法
CN108975784A (zh) * 2018-08-27 2018-12-11 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种免烧砖及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108358578A (zh) * 2018-03-01 2018-08-03 西南科技大学 一种提钛尾渣-钛石膏基泡沫混凝土及其制备方法
CN108975784A (zh) * 2018-08-27 2018-12-11 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种免烧砖及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
敖进清等: ""大掺量高钛型高炉渣实心砖的研制"", 《钢铁钒钛》 *
朱洪波等: ""利用攀钢提钛高炉矿渣制砖"", 《新型建筑材料》 *

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