CN113772999A - 一种沥青填料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种沥青填料及其制备方法，属于矿物材料技术领域。该沥青填料，按照重量份数计算，包括集料95‑120份，炼铜尾渣改性粉体3‑6份，沥青0.32‑0.45份；所述炼铜尾渣改性粉体由炼铜尾渣与改性剂混合制得，所述炼铜尾渣的铁品位为25％‑50％，所述炼铜尾渣中粒度为‑0.075mm的颗粒占75％‑100％。本发明还包括上述沥青填料的制备方法，包括以下步骤：按照各组分配比，将炼铜尾渣与活性剂混合，之后加入集料继续混合，之后加入沥青继续混合得到所述沥青填料。本发明提出的沥青填料的路用性能优异。

Description

一种沥青填料及其制备方法
技术领域
本发明涉及矿物材料技术领域，具体涉及一种沥青填料及其制备方法。
背景技术
目前国内使用的填料主要是石灰石和白云石粉，以及玄武岩粉、粉煤灰、硅藻土粉。随着公路交通事业的发展，作为主要的路面建筑材料沥青混合料用量巨大，石灰石等沥青填料也大量消耗，造成资源不足。另一方面，炼铜尾渣作为有色冶炼的固体废弃物，不能有效地合理利用，已成为制约有色冶炼等产业可持续发展的技术瓶颈。如何经过技术创造和技术处理后，将炼铜尾渣高效高质的资源化利用迫在眉睫。
如何通过炼铜尾渣制得路用性能优异的沥青填料成为急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种沥青填料及其制备方法，解决现有技术中难以通过炼铜尾渣制得路用性能优异的沥青填料的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种沥青填料，按照重量份数计算，包括集料95-120份，炼铜尾渣改性粉体3-6份，沥青0.32-0.45份；所述炼铜尾渣改性粉体由炼铜尾渣与改性剂混合制得，所述炼铜尾渣的铁品位为25％-50％，所述炼铜尾渣中粒度为-0.075mm的颗粒占75％-100％。
进一步地，所述集料，按照重量份数计算，包括粒径为20-26mm的碎石30-35份，粒径为16-22mm的碎石25-30份，粒径为10-15mm的碎石20-25份，粒径为5-9mm的碎石15-20份，粒径为0-4mm的碎石5-10份。
进一步地，所述改性剂为偏磷酸钠、羧甲基纤维素和聚乙烯中的一种或多种。
进一步地，所述改性剂的添加量为所述炼铜尾渣质量的0.3-0.5％。
进一步地，所述炼铜尾渣包括28～45％的铁橄榄石和26～50％的氧化铁。
进一步地，所述炼铜尾渣的比表面积为200～600m2/g。
进一步地，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选得到。
进一步地，将所述第一尾矿进行磁选之后，还包括将磁选得到的粉料在600-800℃下煅烧处理。
进一步地，所述磁选的磁场强度为2500～5500Oe。
本发明还提出一种上述沥青填料的制备方法，包括以下步骤：
按照各组分配比，将炼铜尾渣与活性剂混合，之后加入集料继续混合，之后加入沥青继续混合得到所述沥青填料。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：按照本申请提出的沥青填料的组合和配比制得的沥青填料中炼铜尾渣中粒度为-0.075mm的颗粒占75％-100％，且铁的品位为25％-50％，含铁量高的炼铜尾渣粒度细，从而机械性能好，炼铜尾渣经过改性剂改性后具有一定的粘附性和分散性，能够与其他组分牢固结合，炼铜尾渣呈弱碱性，沥青呈弱酸性，进而有利于两者结合形成路用性能优异的沥青填料。
具体实施方式
本具体实施方式提供了一种沥青填料，按照重量份数计算，包括集料95-120份，炼铜尾渣改性粉体3-6份，沥青0.32-0.45份；所述炼铜尾渣改性粉体由炼铜尾渣与改性剂混合制得，所述炼铜尾渣的铁品位为25％-50％，所述炼铜尾渣中粒度为-0.075mm的颗粒占75％-100％。
进一步地，所述集料，按照重量份数计算，包括粒径为20-26mm的碎石30-35份，粒径为16-22mm的碎石25-30份，粒径为10-15mm的碎石20-25份，粒径为5-9mm的碎石15-20份，粒径为0-4mm的碎石5-10份；所述改性剂为偏磷酸钠、羧甲基纤维素和聚乙烯中的一种或多种；所述改性剂的添加量为所述炼铜尾渣质量的0.3-0.5％；所述炼铜尾渣包括28～45％的铁橄榄石和26～50％的氧化铁；所述炼铜尾渣的比表面积为200～600m2/g；
进一步地，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选得到；进一步地，所述磁选的磁场强度为2500～5500Oe。
在某些实施例中，进一步地还包括将磁选得到的粉料在600-800℃下煅烧处理0.5-1h得到炼铜尾渣。
本具体实施方式中的炼铜尾渣改性粉体的亲水系数为0.79～0.95，密度为2.7～3.8g/cm3，塑性指数为1～4％。
本具体实施方式还包括上述沥青填料的制备方法，包括以下步骤：
按照各组分配比，将炼铜尾渣与活性剂混合，之后加入集料继续混合，之后加入沥青继续混合得到所述沥青填料。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，下述实施例或者对比例的沥青填料均采用本发明提出的制备方法制备得到。
实施例1
本实施例提出一种沥青填料，按照重量份数计算，包括集料95份，炼铜尾渣改性粉体6份，沥青0.35份；所述炼铜尾渣改性粉体由炼铜尾渣与改性剂偏磷酸钠混合制得，所述炼铜尾渣的铁品位为35％，所述炼铜尾渣中粒度为-0.075mm的颗粒占90％。
进一步地，所述集料，按照重量份数计算，包括粒径为20-26mm的碎石35份，粒径为16-22mm的碎石25份，粒径为10-15mm的碎石25份，粒径为5-9mm的碎石15份，粒径为0-4mm的碎石8份；所述改性剂的添加量为所述炼铜尾渣质量的0.3％；所述炼铜尾渣包括28％的铁橄榄石和35％的氧化铁；所述炼铜尾渣的比表面积为300m2/g；
进一步地，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选得到；进一步地，所述磁选的磁场强度为2500Oe。
实施例2
本实施例提出一种沥青填料，按照重量份数计算，包括集料100份，炼铜尾渣改性粉体4份，沥青0.32份；所述炼铜尾渣改性粉体由炼铜尾渣与改性剂羧甲基纤维素混合制得，所述炼铜尾渣的铁品位为25％，所述炼铜尾渣中粒度为-0.075mm的颗粒占80％。
进一步地，所述集料，按照重量份数计算，包括粒径为20-26mm的碎石30份，粒径为16-22mm的碎石25份，粒径为10-15mm的碎石25份，粒径为5-9mm的碎石20份，粒径为0-4mm的碎石5份；所述改性剂的添加量为所述炼铜尾渣质量的0.4％；所述炼铜尾渣包括45％的铁橄榄石和26％的氧化铁；所述炼铜尾渣的比表面积为600m2/g；
进一步地，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选得到；进一步地，所述磁选的磁场强度为5500Oe。
实施例3
本实施例提出一种沥青填料，按照重量份数计算，包括集料120份，炼铜尾渣改性粉体3份，沥青0.45份；所述炼铜尾渣改性粉体由炼铜尾渣与改性剂聚乙烯混合制得，所述炼铜尾渣的铁品位为50％，所述炼铜尾渣中粒度为-0.075mm的颗粒占75％。
进一步地，所述集料，按照重量份数计算，包括粒径为20-26mm的碎石30份，粒径为16-22mm的碎石25份，粒径为10-15mm的碎石20份，粒径为5-9mm的碎石18份，粒径为0-4mm的碎石10份；所述改性剂的添加量为所述炼铜尾渣质量的0.5％；所述炼铜尾渣包括35％的铁橄榄石和50％的氧化铁；所述炼铜尾渣的比表面积为200m2/g；
进一步地，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选得到；进一步地，所述磁选的磁场强度为3500Oe。
实施例4
本实施例提出的沥青填料与实施例1的区别在于，采用的炼铜尾渣时还进行了煅烧处理，进一步地，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选，之后将磁选得到的粉料在800℃下煅烧处理0.5h得到；进一步地，所述磁选的磁场强度为2500Oe。
实施例5
本实施例提出的沥青填料与实施例1的区别在于，采用的炼铜尾渣时还进行了煅烧处理，进一步地，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选，之后将磁选得到的粉料在600℃下煅烧处理1h得到；进一步地，所述磁选的磁场强度为5000Oe。
实施例6
本实施例提出的沥青填料与实施例1的区别在于，采用的炼铜尾渣时还进行了煅烧处理，进一步地，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选，之后将磁选得到的粉料在700℃下煅烧处理0.5h得到；进一步地，所述磁选的磁场强度为3500Oe。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于，采用的是等量的石灰石代替炼铜尾渣。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于，炼铜尾渣中粒度为-0.075mm的颗粒占10％，粒度为-0.5mm的颗粒占80％。
对实施例1-6及对比例1-2制得的沥青混合料进行性能分析
对沥青填料，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)的标准，分别制作马歇尔试件、车辙板试件。
试件制作完成后，对马歇尔试件进行马歇尔稳定度试验、劈裂试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验等一系列试验；对车辙试件进行车辙试验，评价沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能，结果如表1所示。
表1沥青填料的性能分析结果
Figure BDA0003237816350000081
从表1可以看出，实施例1-3提出的沥青填料具有较好的稳定度、动稳定度、劈裂强度比、冻融劈裂强度比和马歇尔残留稳定度比，实施例4-6的相关性能比实施例1-3更优异，这可能是因为煅烧处理进一步提高了炼铜尾渣的机械性能，而对比例1采用石灰石得到的沥青填料的性能都较差。对比例2中的炼铜尾渣的粒度较大也很大程度上影响了其路用性能。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种沥青填料，其特征在于，按照重量份数计算，包括集料95-120份，炼铜尾渣改性粉体3-6份，沥青0.32-0.45份；所述炼铜尾渣改性粉体由炼铜尾渣与改性剂混合制得，所述炼铜尾渣的铁品位为25％-50％，所述炼铜尾渣中粒度为-0.075mm的颗粒占75％-100％。
2.根据权利要求1所述的沥青填料，其特征在于，所述集料，按照重量份数计算，包括粒径为20-26mm的碎石30-35份，粒径为16-22mm的碎石25-30份，粒径为10-15mm的碎石20-25份，粒径为5-9mm的碎石15-20份，粒径为0-4mm的碎石5-10份。
3.根据权利要求1所述的沥青填料，其特征在于，所述改性剂为偏磷酸钠、羧甲基纤维素和聚乙烯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的沥青填料，其特征在于，所述改性剂的添加量为所述炼铜尾渣质量的0.3-0.5％。
5.根据权利要求1所述的沥青填料，其特征在于，所述炼铜尾渣包括28～45％的铁橄榄石和26～50％的氧化铁。
6.根据权利要求1所述的沥青填料，其特征在于，所述炼铜尾渣的比表面积为200～600m2/g。
7.根据权利要求1所述的沥青填料，其特征在于，所述炼铜尾渣由以下步骤制得：
将火法炼铜炉渣作为原料，经过破碎筛分和球磨分级后，得到炼铜炉渣的粉碎料，再将粉碎料进行浮选得到铜精矿和第一尾矿；
将所述第一尾矿进行磁选得到。
8.根据权利要求7所述的沥青填料，其特征在于，将所述第一尾矿进行磁选之后，还包括将磁选得到的粉料在600-800℃下煅烧处理。
9.根据权利要求7所述的沥青填料，其特征在于，所述磁选的磁场强度为2500～5500Oe。
10.一种权利要求1-9任一项所述的沥青填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照各组分配比，将炼铜尾渣与活性剂混合，之后加入集料继续混合，之后加入沥青继续混合得到所述沥青填料。
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