CN114988778A - 一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用铁尾矿细粉制作免烧砖的方法,以铁尾矿为原料,经过再次强磁选、添加石灰球磨、表面改性、挤压制作砖坯、成型等加工,制得免烧砖产品。发明方法制作的免烧砖,自然成型时间较短,同时具有良好的性能。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,涉及一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法。
背景技术
铁是人类生存和生活的必需品。我国铁矿资源丰富,已探测出矿区近2000处,探明铁矿石储量接近700亿吨。铁尾矿是将原铁矿石破碎、筛分、研磨、分级、重选、浮选或氰化等选别工艺流程,选出有用铁等金属后的剩余部分。据统计,我国目前每年堆存的铁尾矿总量近20亿吨。铁尾矿目前的利用率较低,堆存带来大量的管理费用;铁尾矿堆积过高和其中有害元素的迁移等问题,对企业经济效益、周边环境和人民安全带来不同程度的影响。
一般认为,化学成分中SiO2和Al2O3含量较高的原料,可以用于生产建筑制品。铁尾矿是一种复合矿物原料,化学组成主要为:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等。虽然铁尾矿化学成分含量随着地区不同有较大差异,但大体上与天然砂矿物成分相同,为其在建筑制品方面的应用提供了条件。
免烧砖是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣、天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为主要原料,用合理的科学配方,按一定的比例加入凝固剂及微量化学添加剂,使粒度、湿度、混合程度用合理的设备工艺强化处理,不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料。免烧砖通常采用高压压制成型,使砖体迅速硬化;砖体具有强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一等优点。免烧砖产品符合我国“保护农田、节约能源、因地制宜、就地取材”的建筑发展方针。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供的技术方案是:一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法,包括下列步骤:
步骤1:将铁尾矿原料进行再次强磁选处理,强磁选的分选箱间隙1.5-2.0mm、磁场强度20000-25000Gs,收集铁尾矿,备用;
步骤2:将铁尾矿、石灰按质量比100:2-5混合,放入球磨设备中,充分研磨30-60min,至混合物料的细度为80-120目,得到混合细粉;
步骤3:将混合细粉、表面改性剂按质量比100:0.5-1.0混合,放入带有超声波发生装置的搅拌混合设备中,在室温下,采用搅拌转速45-90r /min处理1.5-3.0h;同时,设备每间隔10-15min,启动超声波处理一次,超声波频率25-35 KHz、功率密度0.3-0.5W/cm2,每次处理时间2.5-5.0 min;所述表面改性剂为硅烷偶联剂;
步骤4:将水泥、减水剂按质量比100:5-10混合,放入共振声混合设备中,在频率60-120Hz、振幅0.5-1.0mm条件下,处理5-10min,得到辅料,备用;
步骤5:在室温下,将15-18重量份的水、12-14重量份的辅料、50-70重量份的表面改性后的混合细粉、10-25重量份的砂,混合均匀;将混合物料放入双面加压式免烧砖设备中,在压制力120-150MPa条件下,制成多种规格的砖坯;
步骤6:将砖坯均匀的码垛堆放,自然养护在8-13d,即得到成型的免烧砖产品。
优选的技术方案为:所述铁尾矿原料的粒径为0.04-0.20mm,SiO2含量高于65%。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有的优点是:
1、本发明将铁尾矿与石灰混合,充分球磨制成混合细粉,利用碱性条件改性优化铁尾矿,使其与水泥形成的凝聚体强度提高。
2、本发明采用超声波辅助硅烷偶联剂改性铁尾矿和石灰的混合细粉,优化了细粉的表面特性,具有更强的抗逆性,并且可以减少后续免烧砖生产中水的用量。
3、本发明采用共振声混合的方法,使水泥与减水剂充分混合,提高了减水剂的应用效果,进一步减少了免烧砖生产中水的用量,加快了免烧砖成型。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1:一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法
一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法,其特征在于,包括以下技术步骤。
(1)铁尾矿预处理
所用铁尾矿原料,粒度0.04-0.20mm,SiO2含量高于65%。
再次强磁选。将铁尾矿原料进行再次强磁选处理,强磁选的分选箱间隙1.8mm、磁场强度23000Gs;磁选的矿石用于冶炼;收集铁尾矿,备用。
(2)制备铁尾矿和石灰的混合细粉
将(1)中再次强磁选后的铁尾矿、石灰按质量比100:3.5混合,放入球磨设备中,充分研磨45min,至混合物料的细度为100目,得到混合细粉。
优选的,球磨设备的磨球采用SiO2、SiC等合成的无机非金属材料制备。
(3)细粉表面改性处理
将(2)中混合细粉、表面改性剂按质量比100:0.8混合,放入带有超声波发生装置的搅拌混合设备中,在室温下,采用搅拌转速80r /min处理2h;同时,设备每间隔12min,启动超声波处理一次,超声波频率30KHz、功率密度0.4W/cm2,每次处理时间3 min。
所述的表面改性剂为硅烷偶联剂。
(4)制备辅料
将水泥、减水剂按质量比100:8混合,放入共振声混合设备中,在频率80Hz、振幅0.8mm条件下,处理8min,得到辅料,备用。
(5)制作砖坯
在室温下,将16重量份的水、13重量份的辅料、60重量份的(3)中表面改性后的混合细粉、20重量份的砂,按比例混合,充分搅拌均匀;将混合物料放入双面加压式免烧砖设备中,在压制力130MPa条件下,制成多种规格的砖坯。
(6)养护成型
将(5)中砖坯,均匀的码垛堆放,自然养护在10d,即得到成型的免烧砖产品。
发明方法制备的免烧砖,成型时间较短,性能优良,抗折强度高于2.5PMa,抗压强度高于8.0MPa。
实施例2:一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法
一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法,包括下列步骤:
步骤1:将铁尾矿原料进行再次强磁选处理,强磁选的分选箱间隙1.5mm、磁场强度20000Gs,收集铁尾矿,备用;
步骤2:将铁尾矿、石灰按质量比100:2混合,放入球磨设备中,充分研磨30min,至混合物料的细度为80目,得到混合细粉;
步骤3:将混合细粉、表面改性剂按质量比100:0.5混合,放入带有超声波发生装置的搅拌混合设备中,在室温下,采用搅拌转速45r /min处理1.5h;同时,设备每间隔10min,启动超声波处理一次,超声波频率25KHz、功率密度0.3W/cm2,每次处理时间2.5 min;所述表面改性剂为硅烷偶联剂;
步骤4:将水泥、减水剂按质量比100:5混合,放入共振声混合设备中,在频率60Hz、振幅0.5mm条件下,处理5min,得到辅料,备用;
步骤5:在室温下,将15重量份的水、12重量份的辅料、50重量份的表面改性后的混合细粉、10重量份的砂,混合均匀;将混合物料放入双面加压式免烧砖设备中,在压制力120MPa条件下,制成多种规格的砖坯;
步骤6:将砖坯均匀的码垛堆放,自然养护在8d,即得到成型的免烧砖产品。
优选的实施方式为:所述铁尾矿原料的粒径为0.04mm,SiO2含量高于65%。
实施例3:一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法
一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法,包括下列步骤:
步骤1:将铁尾矿原料进行再次强磁选处理,强磁选的分选箱间隙2.0mm、磁场强度25000Gs,收集铁尾矿,备用;
步骤2:将铁尾矿、石灰按质量比100:5混合,放入球磨设备中,充分研磨60min,至混合物料的细度为120目,得到混合细粉;
步骤3:将混合细粉、表面改性剂按质量比100:.0混合,放入带有超声波发生装置的搅拌混合设备中,在室温下,采用搅拌转速90r /min处理3.0h;同时,设备每间隔15min,启动超声波处理一次,超声波频率35 KHz、功率密度0.5W/cm2,每次处理时间5.0 min;所述表面改性剂为硅烷偶联剂;
步骤4:将水泥、减水剂按质量比100:10混合,放入共振声混合设备中,在频率120Hz、振幅1.0mm条件下,处理10min,得到辅料,备用;
步骤5:在室温下,将18重量份的水、14重量份的辅料、70重量份的表面改性后的混合细粉、25重量份的砂,混合均匀;将混合物料放入双面加压式免烧砖设备中,在压制力150MPa条件下,制成多种规格的砖坯;
步骤6:将砖坯均匀的码垛堆放,自然养护在13d,即得到成型的免烧砖产品。
优选的实施方式为:所述铁尾矿原料的粒径为0.20mm,SiO2含量高于65%。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例,并非企图具以对本发明做任何形式上之限制,是以,凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更,皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。
Claims (2)
1.一种利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法,其特征在于:包括下列步骤:
步骤1:将铁尾矿原料进行再次强磁选处理,强磁选的分选箱间隙1.5-2.0mm、磁场强度20000-25000Gs,收集铁尾矿,备用;
步骤2:将铁尾矿、石灰按质量比100:2-5混合,放入球磨设备中,充分研磨30-60min,至混合物料的细度为80-120目,得到混合细粉;
步骤3:将混合细粉、表面改性剂按质量比100:0.5-1.0混合,放入带有超声波发生装置的搅拌混合设备中,在室温下,采用搅拌转速45-90r /min处理1.5-3.0h;同时,设备每间隔10-15min,启动超声波处理一次,超声波频率25-35 KHz、功率密度0.3-0.5W/cm2,每次处理时间2.5-5.0 min;所述表面改性剂为硅烷偶联剂;
步骤4:将水泥、减水剂按质量比100:5-10混合,放入共振声混合设备中,在频率60-120Hz、振幅0.5-1.0mm条件下,处理5-10min,得到辅料,备用;
步骤5:在室温下,将15-18重量份的水、12-14重量份的辅料、50-70重量份的表面改性后的混合细粉、10-25重量份的砂,混合均匀;将混合物料放入双面加压式免烧砖设备中,在压制力120-150MPa条件下,制成多种规格的砖坯;
步骤6:将砖坯均匀的码垛堆放,自然养护在8-13d,即得到成型的免烧砖产品。
2.根据权利要求1所述的利用铁尾矿细粉制作高性能免烧砖的方法,其特征在于:所述铁尾矿原料的粒径为0.04-0.20mm,SiO2含量高于65%。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220902 |