CN114853414A - 一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及蒸压加气混凝土砌块技术领域，具体涉及一种以高炉渣‑黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，包括对原料进行陈化、粉碎、混合、预养切割、加气蒸压得到强度高，不塌模，隔热效果佳，表面裂缝少的混凝土砌块。与现有技术相比，本发明以高炉渣、黄金尾矿为主要原料，实现了高炉渣和黄金尾矿的无害化、减量化和资源化处理，还可实现零排放、全回收，全程无二次污染，具有较好的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及蒸压加气混凝土砌块技术领域，具体涉及一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法。
背景技术
蒸压加气混凝土砌块作为墙体材料革新与建筑节能的重要组成部分，是一种经过多年应用，实践证明的一种替代粘土砖的理想墙体材料，由于墙体改革的需要和加气混凝土制品所具有的优点，加气混凝土将是近十年中大力发展的一种新型轻质建筑材料。目前蒸压加气混凝土砌块在建筑体系中的应用主要是两大类：第一类是多层混合结构，主要发挥加气混凝土保温性能好的优点，在原多层建筑横向承重体系不变的条件下，将其用作外墙，既是墙体材料又是保温材料，是目前同类体系中比较经济的保温做法。第二类是钢筋混凝土框架结构体系，用作外墙以及内隔墙，这可充分发挥加气混凝土制品质轻的优点，可广泛的应用在高层建筑中。蒸压加气混凝土产品在生产过程中，内部形成了无数微小的气孔。这些气孔在材料中形成了静空气层，从而使加气混凝土砌块具有良好的保温隔热性能。其保温隔热效果是玻璃的六倍、粘土砖的七倍、普通混凝土砌块的十倍。随着中国经济的发展，居民对居住环境改善的需求日渐强烈，对于建筑的保温和隔热功能是其直观需求体现之一。
高炉灰又俗称高炉瓦斯灰，是高炉煤气带出的炉料粉末。一般每吨生铁有100～120kg炉尘产生，炉尘中含铁的质量分数30％～45％，含碳的质量分数10％～40％，并含有较多的碳和碱性氧化物，其主要成分是焦末和矿粉，炉尘可作为铁矿石、烧结矿的代用品配入烧结矿中回收利用。高炉灰的大量堆积不仅侵占了大批土地良田，还对空气、水质、地质造成二次污染，严重地破坏了环境，给周边地区带来生态灾难。对锅炉炉灰综合利用可减少对环境排放污染物总量，大量节约炉灰堆场用地，降低锅炉炉灰场的处理成本和降低环保风险。
黄金企业发展迅速，黄金尾矿产量也在逐年增加。目前黄金尾矿大都堆存在尾矿库中，不仅占用了大量的土地，而且对周边的环境造成了恶劣的影响。同时，黄金尾矿的大量堆存也造成了很大的安全隐患，随着黄金尾矿存量的不断增加，终会面临无地可埋的尴尬处境。随着国家对环保问题的逐步重视，部分地区实行“以渣定产”，在没有有效办法消纳历史存量的情况下，不容许继续生产，从源头削减尾矿产量，黄金尾矿已经成为制约黄金企业发展的瓶颈，如何对黄金尾矿进行合理的加工和处理，使其能够作为主原料进行泡混墙体材料的生产，对于黄金尾矿的资源化处理来说实为必要。
发明内容
为解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，利用高炉灰作为主要原料，制得保温性能好、吸水率低、强度高的泡沫保温材料。
本发明提供一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，关键在于：S1.将高炉渣尾矿、黄金尾矿、生石灰、水泥、石膏分别进行陈化、破碎、干燥；
S2.按质量份数计，将45-55份高炉渣尾矿、25-40份黄金尾矿、15-18份生石灰、3-7份石膏、10-15份水泥混合，湿磨5—8小时；加入0.5-2份稳泡剂，搅拌均匀，控制浆料温度在35-40℃，加入1-3份铝粉，搅拌10-30min得到混合浆料；
S3.将混合浆料浇注到模具中，预养60-80min后，倒模并切割；
S4.将切好的蒸压加气混凝土砌块在180-200℃下进行蒸养。
优选的，所述高炉渣尾矿的颗粒级配分布为，8目：15目：40目：150目＝10-25：15-20：15-40：23-45。
优选的，黄金尾矿的颗粒级配分布为，20目：60目：100目：275目＝10-15：10-25：15-30：20-35。
优选的，生石灰的粒度为20～40目，石膏的粒度为40～200目，铝粉的粒度为40～200目。
优选的，S2中湿磨工艺为：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将混合物在卧式球磨机上湿磨5-8h，湿磨时加入总质量0.5％的减水剂，球磨处理后的料浆过30-50目筛。
优选的，S3中，在先在模具内设置预先拉伸的弹性纤维线，再将浆料浇注模具中，在温度为85±5℃下，预养60-80min后，倒模切割成所需大小。
优选的，S4蒸养过程中，先抽真空到压强为0.06Mpa，通入水蒸汽升压，升压时间≥2h，保持温度在180-200℃，压强在1.2-1.25Mpa，养护24h，排出蒸汽降压，降压时间≥2h，直到蒸汽完全排除。
优选的，所述减水剂为木质素磺酸酸盐。
优选的，所述弹性纤维线为多根熔点大于220℃的纤维绞合而成。
与现有技术相比，本发明提供的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，具有以下有益效果：
(1)本发明以高炉渣、黄金尾矿为主要原料，实现了高炉渣和黄金尾矿的无害化、减量化和资源化处理，还可实现零排放、全回收，全程无二次污染，具有较好的经济效益和环境效益；
(2)通过调整颗粒骨料级配，形成致密均匀堆积，同时采用铝粉作为混凝土砌块的加气剂，经过预养再加气蒸养的方式，使混凝土砌块产生大量均匀而细小的气孔，增加了孔隙率，配合在浇筑的时候设置浇入弹性纤维线，使得蒸压加气混凝土砌块在收缩、蒸压的过程中，在弹性纤维线的设置方向上不易产生裂缝，从而减少产品的干燥收缩应力集中，减少成品砌块上的裂缝；
(3)采用本发明的工艺方法制备的混凝土砌块，强度高，不塌模，隔热效果佳，表面裂缝少，抗压强度≥3.2Mpa，容重为430～510Kg/m3，导热系数0.065-0.115W/m.k。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在具体实施例中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
实施例1
将高炉渣尾矿、生石灰、水泥、石膏经过1～36个月的风吹、日晒、雨淋，然后机械研磨至均匀状态，将黄金尾矿反复洗涤，以除去其中的残余药剂，然后机械研磨至均匀状态，其中高炉渣尾矿的颗粒级配分布为，8目：15目：40目：150目＝10：18：15：45，黄金尾矿的颗粒级配分布为，20目：60目：100目：275目＝10：25：20：35，生石灰的粒度为20目，石膏的粒度为40目，铝粉的粒度为40目；按质量份数计，取45份高炉渣尾矿、25份黄金尾矿、15份生石灰、3份石膏、10份水泥投入卧式球磨机，湿磨5-6小时，加入0.5份三乙醇胺，搅拌均匀，控制浆料温度在35-40℃，加入1份铝粉，搅拌10-30min得到混合浆料，其中，研磨球：粉料：水的比例为4：3：2，速度为1000-1500转/分，湿磨时加入总质量0.5％的木质素磺酸酸盐，球磨处理后的料浆过30-50目筛；在先在模具内设置预先拉伸的弹性纤维线，再将混合浆料浇注模具中，在温度为85±5℃下，预养60min后，倒模切割成所需大小；将切好的蒸压加气混凝土砌块置于蒸汽室，先抽真空到压强为0.06Mpa，通入水蒸汽升压，升压时间≥2h，保持温度在180-185℃，压强在1.2Mpa，养护24h，排出蒸汽降压，降压时间≥2h，直到蒸汽完全排除，得到成品。
检测结果：产品容重为430kg/m3，导热系数为0.065W/m·k，抗压强度为3.2MPa。
实施例2
将高炉渣尾矿、生石灰、水泥、石膏经过1～36个月的风吹、日晒、雨淋，然后机械研磨至均匀状态，将黄金尾矿反复洗涤，以除去其中的残余药剂，然后机械研磨至均匀状态，其中高炉渣尾矿的颗粒级配分布为，8目：15目：40目：150目＝25：20：40：23，黄金尾矿的颗粒级配分布为，20目：60目：100目：275目＝15：10：30：20，生石灰的粒度为40目，石膏的粒度为200目，铝粉的粒度为200目；按质量份数计，取55份高炉渣尾矿、40份黄金尾矿、18份生石灰、7份石膏、15份水泥投入卧式球磨机，湿磨7-8小时，加入2份三乙醇胺，搅拌均匀，控制浆料温度在35-40℃，加入1-3份铝粉，搅拌10-30min得到混合浆料，其中，研磨球：粉料：水的比例为4：3：2，速度为1000-1500转/分，湿磨时加入总质量0.5％的木质素磺酸酸盐，球磨处理后的料浆过30-50目筛；在先在模具内设置预先拉伸的弹性纤维线，再将混合浆料浇注模具中，在温度为85±5℃下，预养60-80min后，倒模切割成所需大小；将切好的蒸压加气混凝土砌块置于蒸汽室，先抽真空到压强为0.06Mpa，通入水蒸汽升压，升压时间≥2h，保持温度在190-200℃，压强在1.25Mpa，养护24h，排出蒸汽降压，降压时间≥2h，直到蒸汽完全排除，得到成品。
检测结果：产品容重为510kg/m3，导热系数为0.089W/m·k，抗压强度为5.4MPa。
实施例3
将高炉渣尾矿、生石灰、水泥、石膏经过1～36个月的风吹、日晒、雨淋，然后机械研磨至均匀状态，将黄金尾矿反复洗涤，以除去其中的残余药剂，然后机械研磨至均匀状态，其中高炉渣尾矿的颗粒级配分布为，8目：15目：40目：150目＝15：20：30：40，黄金尾矿的颗粒级配分布为，20目：60目：100目：275目＝15：22：25：28，生石灰的粒度为30目，石膏的粒度为100目，铝粉的粒度为200目；按质量份数计，取50份高炉渣尾矿、30份黄金尾矿、16份生石灰、5份石膏、12份水泥投入卧式球磨机，湿磨7-8小时，加入1.5份三乙醇胺，搅拌均匀，控制浆料温度在35-40℃，加入2份铝粉，搅拌10-30min得到混合浆料，其中，研磨球：粉料：水的比例为4：3：2，速度为1000-1500转/分，湿磨时加入总质量0.5％的木质素磺酸酸盐，球磨处理后的料浆过30-50目筛；在先在模具内设置预先拉伸的弹性纤维线，再将混合浆料浇注模具中，在温度为85±5℃下，预养60-80min后，倒模切割成所需大小；将切好的蒸压加气混凝土砌块置于蒸汽室，先抽真空到压强为0.06Mpa，通入水蒸汽升压，升压时间≥2h，保持温度在180-185℃，压强在1.2Mpa，养护24h，排出蒸汽降压，降压时间≥2h，直到蒸汽完全排除，得到成品。
检测结果：产品容重为458kg/m3，导热系数为0.102W/m·k，抗压强度为4.6MPa。
实施例4
将高炉渣尾矿、生石灰、水泥、石膏经过1～36个月的风吹、日晒、雨淋，然后机械研磨至均匀状态，将黄金尾矿反复洗涤，以除去其中的残余药剂，然后机械研磨至均匀状态，其中高炉渣尾矿的颗粒级配分布为，8目：15目：40目：150目＝25：18：35：40，黄金尾矿的颗粒级配分布为，20目：60目：100目：275目＝15：20：25：28，生石灰的粒度为40目，石膏的粒度为150目，铝粉的粒度为200目；按质量份数计，取52份高炉渣尾矿、35份黄金尾矿、17份生石灰、6份石膏、14份水泥投入卧式球磨机，湿磨5—8小时，加入1.5份三乙醇胺，搅拌均匀，控制浆料温度在35-40℃，加入1-3份铝粉，搅拌10-30min得到混合浆料，其中，研磨球：粉料：水的比例为4：3：2，速度为1000-1500转/分，湿磨时加入总质量0.5％的木质素磺酸酸盐，球磨处理后的料浆过30-50目筛；在先在模具内设置预先拉伸的弹性纤维线，再将混合浆料浇注模具中，在温度为85±5℃下，预养60-80min后，倒模切割成所需大小；将切好的蒸压加气混凝土砌块置于蒸汽室，先抽真空到压强为0.06Mpa，通入水蒸汽升压，升压时间≥2h，保持温度在195-200℃，压强在1.23Mpa，养护24h，排出蒸汽降压，降压时间≥2h，直到蒸汽完全排除，得到成品。
检测结果：产品容重为473kg/m3，导热系数为0.115W/m·k，抗压强度为4.4MPa。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于：
S1.将高炉渣尾矿、黄金尾矿、生石灰、水泥、石膏分别进行陈化、破碎、干燥；
S2.按质量份数计，将45-55份高炉渣尾矿、25-40份黄金尾矿、15-18份生石灰、3-7份石膏、10-15份水泥混合，湿磨5—8小时；加入0.5-2份稳泡剂，搅拌均匀，控制浆料温度在35-40℃，加入1-3份铝粉，搅拌10-30min得到混合浆料；
S3.将混合浆料浇注到模具中，预养60-80min后，倒模并切割；
S4.将切好的蒸压加气混凝土砌块在180-200℃下进行蒸养。
2.根据权利要求1所述的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于：所述高炉渣尾矿的颗粒级配分布为，8目：15目：40目：150目＝10-25：15-20：15-40：23-45。
3.根据权利要求1所述的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于：黄金尾矿的颗粒级配分布为，20目：60目：100目：275目＝10-15：10-25：15-30：20-35。
4.根据权利要求1所述的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于：生石灰的粒度为20～40目，石膏的粒度为40～200目，铝粉的粒度为40～200目。
5.根据权利要求1所述的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于S2中湿磨工艺为：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将混合物在卧式球磨机上湿磨5-8h，湿磨时加入总质量0.5％的减水剂，球磨处理后的料浆过30-50目筛。
6.根据权利要求1所述的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于S3中，在先在模具内设置预先拉伸的弹性纤维线，再将浆料浇注模具中，在温度为85±5℃下，预养60-80min后，倒模切割成所需大小。
7.根据权利要求1所述的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于S4蒸养过程中，先抽真空到压强为0.06Mpa，通入水蒸汽升压，升压时间≥2h，保持温度在180-200℃，压强在1.2-1.25Mpa，养护24h，排出蒸汽降压，降压时间≥2h，直到蒸汽完全排除。
8.根据权利要求1所述的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸酸盐。
9.根据权利要求1所述的一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法，其特征在于：所述弹性纤维线为多根熔点大于220℃的纤维绞合而成。
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