CN115504710A - 一种基于尾矿废料的环保砖及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于尾矿废料的环保砖及其加工方法，属于环保砖领域，环保砖的重量配比组成原料为30‑50份的铜尾矿砂粉、5‑15份的粉煤灰、10‑20份的马铃薯粉、3‑8份的硼灰、20‑40份的次氯化钙、5‑15份的水泥基胶凝材料，所述的铜尾矿砂粉是矿山开采后产生的尾矿，通过筛选、分选后制成颗粒粉料，铜尾矿主要含有MgO、SiO2、Al2O3等无机成分，其中以硅铝基成分为主。本发明以无毒无害材料为主要基料，具有优异的表面活性剂功能，能够极大的激活水泥参与水化反应过程中的比表面积，成倍功效扩散与物料胶结介面；穿越物料与胶凝料介面的作用屏障，体轻、耐渗水、耐冻、耐火、耐酸碱、耐腐蚀等都具有显著增强效果，本制剂无腐蚀，具备无公害环保型功能。
Description
技术领域
本发明涉及环保砖领域，具体是一种基于尾矿废料的环保砖及其加工方法。
背景技术
时代的发展需要新技术的创新改革，而目前在家庭装修技术中，可以带来行业明确性。而这种变化让我们消费者在选择此类型产品的时候有着高标准要求，从而拥有很好的效果保障。不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为环保砖，环保砖强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一，可吸收水分与热量，调节地表局部空间的温湿度，可减轻城市排水和防洪压力。环保砖具有古朴自然的外观，可做清水墙也可以做任何外装饰。因此，是一种取代粘土砖的极有发展前景的更新换代产品。环保砖具有良好的透水性和透气性，能使雨水快速渗入地下，补充土壤水分和地下水，保持土壤湿度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件。环保砖能吸收水分和热量，调节地表局部空之间的温湿度，对调节城市小气候、缓解城市热岛效应有很大作用。环保砖能减轻城市排水和防洪压力，对防止公共水域污染和处理污水有很好的效果。从而做到路上不积水，雨后不积水，雪后不打滑，方便市民安全出行。环保砖结构好，色彩丰富:表面略呈凹凸状，可以防止路面反光，吸收车辆行驶时产生的噪音，从而提高车辆的舒适性和安全性。色彩丰富，自然简约，经济实惠，规格多样。
现有的一些矿山正在被挖掘干净，资源枯竭会导致出本地总产值的急剧降低，同时矿山每年产生的大量的尾矿堆积在一起，影响环境，同时占据空间。
发明内容
对于现有的产生的问题，本发明的目的在于提供一种基于尾矿废料的环保砖及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于尾矿废料的环保砖，其的重量配比组成原料为
所述的铜尾矿砂粉是矿山开采后产生的尾矿，通过筛选、分选后制成颗粒粉料，铜尾矿主要含有MgO、SiO2、Al2O3等无机成分，其中以硅铝基成分为主，为环保砖的主材料；
所述的粉煤灰由燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物，粉煤灰主要含二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)；
所述的马铃薯粉为马铃薯淀粉，是通过提纯、过滤、沉淀干净的马铃薯粉并干燥沉淀物而获得的，用于增加环保砖制造时的粘性；
所述的硼灰用于防火纤维的绝缘材料，是很好的阻燃剂，保证环保砖具有很好的阻燃效果；
所述的次氯化钙是一种无机化合物，强氧化剂，以其快速的起效和漂白的效果消除环保砖原料中的一些细菌病毒；
所述的水泥基胶凝材料为离子土壤固化剂，是建筑领域的胶凝通用材料，用于增强环保砖原料之间的凝固性。
作为本发明进一步的方案：所述的铜尾矿砂粉的尾矿粒径在70-80μm，主要以小分子物质存在。
作为本发明进一步的方案：所述一种基于尾矿废料的环保砖加工方法，其方法步骤如下：
S1:将30-50份的铜尾矿砂粉、5-15份的粉煤灰、10-20份的马铃薯粉、3-8份的硼灰、20-40份的次氯化钙、5-15份的水泥基胶凝材料加入适量的水，采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后采用机械振动挤压成型；
S2:将S1中挤压成型的砖坯坯置于温度为30-40℃的密封容器中，并向密封容器中通入氮气，使得密封容器中的压力增加至1.3-1.5MPa下，恒压放置10-20天，取出；
S3:将S3中成型后的环保砖坯送到蒸压釜进行蒸汽养护，先升温加热3-4小时，在90-110℃再恒温5-10小时，然后自然降温2-3小时，制成基于尾矿废料的环保砖。
作为本发明进一步的方案：
作为本发明再进一步的方案：
与现有技术相比；本发明的有益效果是：本发明以无毒无害材料为主要基料，具有优异的表面活性剂功能，能够极大的激活水泥参与水化反应过程中的比表面积，成倍功效扩散与物料胶结介面；穿越物料与胶凝料介面的作用屏障，在制品生产过程中调配固化剂与其它添加剂的比例范围及合适的物料匹配，通过固化剂激活及优化物质间离子键与共价键，使物料胶结介面迅速收敛并溶结紧固。实际使用中，固化剂仅掺入1‰-3‰既能极大的提高固态废弃物的掺入量(如粉煤灰、赤泥、尾矿砂粉、磷石膏等)达到70％及以上，适用于电厂的粉煤灰、铝厂的赤泥、矿山尾矿砂粉、磷石膏及建筑垃圾等物料，其通过水泥与物料混合搅拌的常规方法固化成型，能够生产出诸多种类的新型绿色建筑材料制品，卓有成效的突破了作为70％以上大掺入物料基料固废工业尾矿及再生建筑垃圾等再利用的技术瓶颈，掺入本固化剂制成建筑材料制品，体轻、耐渗水、耐冻、耐火、耐酸碱、耐腐蚀等都具有显著增强效果，本制剂无腐蚀，具备无公害环保型功能。
附图说明
图1为基于尾矿废料的环保砖加工方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“相连”、“连接”应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种基于尾矿废料的环保砖，其的重量配比组成原料为
所述的铜尾矿砂粉是矿山开采后产生的尾矿，通过筛选、分选后制成颗粒粉料。铜尾矿主要含有MgO、SiO2、Al2O3等无机成分，其中以硅铝基成分为主，与建筑材料中的主要物质的化学组成相同，方便后续环保砖的制备。
所述的粉煤灰由燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物。如燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰，粉煤灰大部分呈球状，表面光滑，微孔较小。一部分因在熔融状态下互相碰撞而粘连，成为表面粗糙、棱角较多的蜂窝状组合粒子。粉煤灰主要含二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)等，已广泛用于制水泥及制各种轻质建材。此外还可利用粉煤灰作漂珠及作为肥料和微量复合肥料。在工业方面可从粉煤灰中回收铁、碳、铜、锗和钪等多种物质。
所述的马铃薯粉为马铃薯淀粉，是通过提纯、过滤、沉淀干净的马铃薯粉并干燥沉淀物而获得的，增加环保砖制造时的粘性，利于环保砖的制备。
所述的硼灰用于防火纤维的绝缘材料，是很好的阻燃剂，利于后续制造出来的环保砖具有很好的阻燃效果，利于环保砖的使用。
所述的次氯化钙是一种无机化合物，强氧化剂，以其快速的起效和漂白的效果消除环保砖原料中的一些细菌病毒等，保证环保砖的安全性。
所述的水泥基胶凝材料为离子土壤固化剂，是建筑领域的胶凝通用材料，增强环保砖原料之间的凝固，方便环保砖的注塑，利于后续环保砖的制备。
如图1所示：一种基于尾矿废料的环保砖加工方法，其方法步骤如下：
S1:将30-50份的铜尾矿砂粉、5-15份的粉煤灰、10-20份的马铃薯粉、3-8份的硼灰、20-40份的次氯化钙、5-15份的水泥基胶凝材料加入适量的水，采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后采用机械振动挤压成型；
S2:将S1中挤压成型的砖坯坯置于温度为30-40℃的密封容器中，并向密封容器中通入氮气，使得密封容器中的压力增加至1.3-1.5MPa下，恒压放置10-20天，取出；
S3:将S3中成型后的环保砖坯送到蒸压釜进行蒸汽养护，先升温加热3-4小时，在90-110℃再恒温5-10小时，然后自然降温2-3小时，制成基于尾矿废料的环保砖。
实施例一：一种基于尾矿废料的环保砖加工方法，其方法步骤如下：
S1:将30份的铜尾矿砂粉、5份的粉煤灰、10份的马铃薯粉、3份的硼灰、20份的次氯化钙、5份的水泥基胶凝材料加入适量的水，采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后采用机械振动挤压成型；
S2:将S1中挤压成型的砖坯坯置于温度为30℃的密封容器中，并向密封容器中通入氮气，使得密封容器中的压力增加至1.3MPa下，恒压放置10天，取出；
S3:将S3中成型后的环保砖坯送到蒸压釜进行蒸汽养护，先升温加热3小时，在90℃再恒温5小时，然后自然降温2小时，制成基于尾矿废料的环保砖。
实施例二：一种基于尾矿废料的环保砖加工方法，其方法步骤如下：
S1:将40份的铜尾矿砂粉、10份的粉煤灰、15份的马铃薯粉、5份的硼灰、30份的次氯化钙、20份的水泥基胶凝材料加入适量的水，采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后采用机械振动挤压成型；
S2:将S1中挤压成型的砖坯坯置于温度为35℃的密封容器中，并向密封容器中通入氮气，使得密封容器中的压力增加至1.4MPa下，恒压放置15天，取出；
S3:将S3中成型后的环保砖坯送到蒸压釜进行蒸汽养护，先升温加热3.5小时，在100℃再恒温8小时，然后自然降温2.5小时，制成基于尾矿废料的环保砖。
实施例三：一种基于尾矿废料的环保砖加工方法，其方法步骤如下：
S1:将50份的铜尾矿砂粉、15份的粉煤灰、20份的马铃薯粉、8份的硼灰、40份的次氯化钙、15份的水泥基胶凝材料加入适量的水，采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后采用机械振动挤压成型；
S2:将S1中挤压成型的砖坯坯置于温度为40℃的密封容器中，并向密封容器中通入氮气，使得密封容器中的压力增加至1.5MPa下，恒压放置20天，取出；
S3:将S3中成型后的环保砖坯送到蒸压釜进行蒸汽养护，先升温加热4小时，在110℃再恒温10小时，然后自然降温3小时，制成基于尾矿废料的环保砖。
以无毒无害材料为主要基料，具有优异的表面活性剂功能，能够极大的激活水泥参与水化反应过程中的比表面积，成倍功效扩散与物料胶结介面；穿越物料与胶凝料介面的作用屏障，在制品生产过程中调配固化剂与其它添加剂的比例范围及合适的物料匹配，通过固化剂激活及优化物质间离子键与共价键，使物料胶结介面迅速收敛并溶结紧固。实际使用中，固化剂仅掺入1‰-3‰既能极大的提高固态废弃物的掺入量(如粉煤灰、赤泥、尾矿砂粉、磷石膏等)达到70％及以上，适用于电厂的粉煤灰、铝厂的赤泥、矿山尾矿砂粉、磷石膏及建筑垃圾等物料，其通过水泥与物料混合搅拌的常规方法固化成型，能够生产出诸多种类的新型绿色建筑材料制品，卓有成效的突破了作为70％以上大掺入物料基料固废工业尾矿及再生建筑垃圾等再利用的技术瓶颈，掺入本固化剂制成建筑材料制品，体轻、耐渗水、耐冻、耐火、耐酸碱、耐腐蚀等都具有显著增强效果，本制剂无腐蚀，具备无公害环保型功能。
特殊固化剂与水泥基胶凝材料混合，即能够形成水化反应使制品固化成型，对于混凝土制品工厂选用的粉煤灰、赤泥、尾矿砂粉、磷石膏、建筑垃圾等作为制品基料都能够借助此类较为快速的水化反应从而形成超级硬化的效果，除了能够满足诸多种类建筑材料制品的需求外，对化工类有害废弃物也能进行良好的固化处理，以解决固化后的硬化体不会有二次污染和公害出现。利用前述基料制成的建筑材料制品，性能耐久，卓越稳定，随着时间延长皆能达到增强制品强度的奇妙功效。
对于本领域技术人员而言；显然本发明不限于上述示范性实施例的细节；而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下；能够以其他的具体形式实现本发明。因此；无论从哪一点来看；均应将实施例看作是示范性的；而且是非限制性的；本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定；因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外；应当理解；虽然本说明书按照实施方式加以描述；但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案；说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见；本领域技术人员应当将说明书作为一个整体；各实施例中的技术方案也可以经适当组合；形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种基于尾矿废料的环保砖，其特征在于，其的重量配比组成原料为
所述的铜尾矿砂粉是矿山开采后产生的尾矿，通过筛选、分选后制成颗粒粉料，铜尾矿主要含有MgO、SiO2、Al2O3等无机成分，其中以硅铝基成分为主，为环保砖的主材料；
所述的粉煤灰由燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物，粉煤灰主要含二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)；
所述的马铃薯粉为马铃薯淀粉，是通过提纯、过滤、沉淀干净的马铃薯粉并干燥沉淀物而获得的，用于增加环保砖制造时的粘性；
所述的硼灰用于防火纤维的绝缘材料，是很好的阻燃剂，保证环保砖具有很好的阻燃效果；
所述的次氯化钙是一种无机化合物，强氧化剂，以其快速的起效和漂白的效果消除环保砖原料中的一些细菌病毒；
所述的水泥基胶凝材料为离子土壤固化剂，是建筑领域的胶凝通用材料，用于增强环保砖原料之间的凝固性。
2.根据权利要求1所述的基于尾矿废料的环保砖，其特征在于，所述的铜尾矿砂粉的尾矿粒径在70-80μm，主要以小分子物质存在。
3.根据权利要求1所述的基于尾矿废料的环保砖的加工方法，其特征在于，其方法步骤如下：
S1:将30-50份的铜尾矿砂粉、5-15份的粉煤灰、10-20份的马铃薯粉、3-8份的硼灰、20-40份的次氯化钙、5-15份的水泥基胶凝材料加入适量的水，采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后采用机械振动挤压成型；
S2:将S1中挤压成型的砖坯坯置于温度为30-40℃的密封容器中，并向密封容器中通入氮气，使得密封容器中的压力增加至1.3-1.5MPa下，恒压放置10-20天，取出；
S3:将S3中成型后的环保砖坯送到蒸压釜进行蒸汽养护，先升温加热3-4小时，在90-110℃再恒温5-10小时，然后自然降温2-3小时，制成基于尾矿废料的环保砖。
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