CN115772015B - 一种高强度高抗渗尾矿无机人造石及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度高抗渗尾矿无机人造石及其制备方法，该高强度高抗渗尾矿无机人造石由如下质量份数配比的原材料制备而成：钼尾矿10‑20份、锂尾矿10‑20份、煅烧硅藻土10‑20份、钙砂30‑40份、激发剂2‑3份、乳液3‑6份、减水剂1‑2份、内掺防水剂0.05‑0.1份、水20‑30份；本发明以两种工业尾矿以及煅烧后的硅藻土作为填充材料和胶凝材料，具有良好的经济、环境和社会效益；采用激发剂激发尾矿与硅藻土的活性，解决了利用尾矿制作人造石强度不足的问题，具备良好的抗渗性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度高抗渗尾矿无机人造石及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
目前国内的人造石产品主要以精加工的石英砂、钙砂等作为其主要填充骨料，价格昂贵，生产成本居高不下，同时消耗了大量的天然砂石资源。与此同时，随着我国工业的快速发展，工业发展过产生了大量的工业固废。将工业固废中的尾矿将其应用于人造石中，既可以减少工业固体废弃物排放对环境造成的污染，节省大量的处理费用，又可以减少建筑石材业发展对天然砂石资源的消耗，保护自然环境，促进建筑行业的绿色、可持续发展，兼具良好的经济、环保和社会效益。
20世纪30年代，Purdon 等研究发现，少量NaOH 在水泥硬化过程中可起催化作用，使水泥中铝硅酸盐易溶而形成硅酸钠和偏铝酸钠，进一步与氢氧化钙(CH)反应形成水化硅、铝酸钙，使水泥硬化并重新生成 NaOH，催化下一轮反应，由此提出“碱激发”理论。与硅酸盐水泥相比，碱激发水泥具有需水量小，水化热低，强度高，耐久性好等优点。本发明在采用工业尾矿制备再生无机人造石的基础上，添加煅烧后的高活性硅藻土，以及加入激发剂，激发尾矿和硅藻土的活性，从而制备出高强度高抗渗的无机人造石，提升了尾矿无机人造石的附加值。
发明内容
本发明提供一种高强度高抗渗尾矿无机人造石及其制备方法。
本发明涉及的一种高强度高抗渗尾矿无机人造石及其制备方法，其解决技术问题所采用的技术方案是。该高强度高抗渗尾矿无机人造石由如下质量份数配比的原材料制备而成：钼尾矿10-20份、锂尾矿10-20份、煅烧硅藻土10-20份、钙砂30-40份、激发剂2-3份、乳液3-6份、减水剂1-2份、内掺防水剂0.05-0.1份、水20-30份。
优选地，本发明的高强度高抗渗尾矿无机人造石中，所述钼尾矿、锂尾矿以及煅烧硅藻土的粒度均为325目。
优选地，本发明的高强度高抗渗尾矿无机人造石中，所述钙砂的粒度为10-80目。
优选地，本发明的高强度高抗渗尾矿无机人造石中，所述激发剂为NaOH、Ca( OH)2和Na2SO4的一种或两种混合而成。
优选地，本发明的高强度高抗渗尾矿无机人造石中，所述乳液为丁苯乳液、苯丙乳液中的一种或两种混合而成。
优选地，本发明的高强度高抗渗尾矿无机人造石中，所述减水剂为萘系高效减水剂。
优选地，本发明的高强度高抗渗尾矿无机人造石中，所述内掺防水剂为聚合物水泥基添加剂。
其次，本发明还提供了高强度高抗渗尾矿无机人造石的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1）：首先将钼尾矿、锂尾矿、煅烧硅藻土及钙砂投入搅拌机中搅拌均匀，再将在水中搅拌均匀好的激发剂、乳液、减水剂及内掺防水剂的混合溶液投入搅拌机中一起搅拌，优选搅拌5-10 min，搅拌完毕后得到均匀混合料；
步骤（2）：然后将混合料置于模具中在真空状态下压制成型，真空度优选为-0.095MPa，压机保压时间优选为120-180s，压机压力优选为12-16MPa；
步骤（3）：接着将成型后的毛板放置在养护室内养护；优选毛板放置在温度为20-40℃、湿度≥95%的环境中养护24 h，毛板养护24 h后脱模进行密闭喷淋养护，养护环境温度控制在20-40℃，湿度控制在95%以上，养护时间为14-28 d；
步骤（4）：毛板养护一定时间后脱模继续进行养护，养护完毕后对产品进行定厚打磨抛光处理。优选地，养护环境温度控制在20-40℃，湿度控制在95%以上，养护时间为14-28d。
本发明的有益效果：
（1）将钼尾矿、锂尾矿及硅藻土应用于无机人造石中，这不仅可以减少对环境的污染，又可以减少在建筑行业发展过程中对天然砂石等资源的消耗，保护了自然环境，促进建筑行业的绿色、可持续发展，具有良好的经济、环境和社会效益；
（2）本发明在采用工业尾矿制备再生无机人造石的基础上，添加煅烧后的高活性硅藻土，以及加入激发剂，激发尾矿和硅藻土的活性，从而制备出高强度高抗渗的无机人造石，提升了尾矿无机人造石的附加值。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，以下结合具体实施案例，进一步详细说明本发明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种高强度高抗渗尾矿无机人造石，其中人造石由以下按质量百分比计的原材料组成：钼尾矿11份、锂尾矿15份、煅烧硅藻土15份、钙砂30份、激发剂3份、乳液4份、减水剂2份、内掺防水剂0.1份、水20份。
高强度高抗渗尾矿无机人造石的制备：首先将钼尾矿、锂尾矿、煅烧硅藻土及钙砂投入搅拌机中搅拌均匀，再将在水中搅拌均匀好的激发剂、乳液、减水剂及内掺防水剂的混合溶液投入搅拌机中一起搅拌，搅拌完毕后得到均匀混合料；总搅拌时间为5 min。将均匀混合料在真空状态下压制成型，真空度为-0.095 MPa，压机保压时间为120 s，压机压力为12 MPa；接着将成型后的毛板放置在温度为20℃、湿度≥95%的环境中养护24 h，毛板养护24 h后脱模进行密闭喷淋养护，养护环境温度控制在20℃，湿度控制在95%以上，养护时间为28 d；毛板养护一定时间后脱模继续进行养护，养护完毕后对产品进行定厚打磨抛光处理，得到再生人造石。
同时将不掺煅烧硅藻土及激发剂的尾矿以相同配合比制备尾矿人造石作为对照组。
参考规范《合成石材试验方法 》（GB/T 35160.2-2017）及（GB/T 35160.3-2017），对养护28 d各组高强度高抗渗尾矿无机人造石试块进行压缩和弯曲强度测试，其压缩和弯曲强度分别为89.5MPa和13.4Mpa，吸水率为0.09%。测得的普通尾矿无机人造石的压缩和弯曲强度分别为64.3MPa和10.1Mpa，吸水率为0.14%。压缩和弯曲强度及吸水率分别提升了39.2%、32.7%和35.7%。
实施例2
一种高强度高抗渗尾矿无机人造石，其中人造石由以下按质量百分比计的原材料组成：钼尾矿10份、锂尾矿15份、煅烧硅藻土16份、钙砂30份、激发剂3份、乳液4份、减水剂2份、内掺防水剂0.1份、水20份。
高强度高抗渗尾矿无机人造石的制备：首先将钼尾矿、锂尾矿、煅烧硅藻土及钙砂投入搅拌机中搅拌均匀，再将在水中搅拌均匀好的激发剂、乳液、减水剂及内掺防水剂的混合溶液投入搅拌机中一起搅拌，搅拌完毕后得到均匀混合料；总搅拌时间为5 min。将均匀混合料在真空状态下压制成型，真空度为-0.095 MPa，压机保压时间为120 s，压机压力为12 MPa；接着将成型后的毛板放置在温度为20℃、湿度≥95%的环境中养护24 h，毛板养护24 h后脱模进行密闭喷淋养护，养护环境温度控制在20℃，湿度控制在95%以上，养护时间为28 d；毛板养护一定时间后脱模继续进行养护，养护完毕后对产品进行定厚打磨抛光处理，得到再生人造石。
同时将不掺煅烧硅藻土及激发剂的尾矿以相同配合比制备尾矿人造石作为对照组。
参考规范《合成石材试验方法 》（GB/T 35160.2-2017）及（GB/T 35160.3-2017），对养护28 d各组高强度高抗渗尾矿无机人造石试块进行压缩和弯曲强度测试，其压缩和弯曲强度分别为96.8MPa和15.2MPa，吸水率为0.07%。测得的普通尾矿无机人造石的压缩和弯曲强度分别为75.9MPa和12.2Mpa，吸水率为0.10%。压缩和弯曲强度及吸水率分别提升了27.5%、24.6%和30.0%。
实施例3
一种高强度高抗渗尾矿无机人造石，其中人造石由以下按质量百分比计的原材料组成：钼尾矿15份、锂尾矿10份、煅烧硅藻土16份、钙砂30份、激发剂3份、乳液4份、减水剂2份、内掺防水剂0.1份、水20份。
高强度高抗渗尾矿无机人造石的制备：首先将钼尾矿、锂尾矿、煅烧硅藻土及钙砂投入搅拌机中搅拌均匀，再将在水中搅拌均匀好的激发剂、乳液、减水剂及内掺防水剂的混合溶液投入搅拌机中一起搅拌，搅拌完毕后得到均匀混合料；总搅拌时间为5 min。将均匀混合料在真空状态下压制成型，真空度为-0.095 MPa，压机保压时间为120 s，压机压力为12 MPa；接着将成型后的毛板放置在温度为20℃、湿度≥95%的环境中养护24 h，毛板养护24 h后脱模进行密闭喷淋养护，养护环境温度控制在20℃，湿度控制在95%以上，养护时间为28 d；毛板养护一定时间后脱模继续进行养护，养护完毕后对产品进行定厚打磨抛光处理，得到再生人造石。
同时将不掺煅烧硅藻土及激发剂的尾矿以相同配合比制备尾矿人造石作为对照组。
参考规范《合成石材试验方法 》（GB/T 35160.2-2017）及（GB/T 35160.3-2017），对养护28 d各组高强度高抗渗尾矿无机人造石试块进行压缩和弯曲强度测试，其压缩和弯曲强度分别为102.1MPa和15.8MPa，吸水率为0.06%。测得的普通尾矿无机人造石的压缩和弯曲强度分别为79.2MPa和12.8Mpa，吸水率为0.09%。压缩和弯曲强度及吸水率分别提升了28.9%、23.4%和33.3%。
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 (4)
1.一种高强度高抗渗尾矿无机人造石，该高强度高抗渗尾矿无机人造石由如下质量份数配比的原材料制备而成：钼尾矿10-20份、锂尾矿10-20份、煅烧硅藻土10-20份、钙砂30-40份、激发剂2-3份、乳液3-6份、减水剂1-2份、内掺防水剂0.05-0.1份、水20-30份；
所述激发剂为NaOH、Ca( OH)2和Na2SO4中的一种或两种混合而成；所述乳液为丁苯乳液、苯丙乳液中的一种或两种混合而成；
所述减水剂为萘系高效减水剂；所述内掺防水剂为聚合物水泥基添加剂。
2.根据权利要求1所述的高强度高抗渗尾矿无机人造石，其特征在于，所述钼尾矿、锂尾矿以及煅烧硅藻土的粒度均为325目。
3.根据权利要求1所述的高强度高抗渗尾矿无机人造石，其特征在于，所述钙砂的粒度为10-80目。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的高强度高抗渗尾矿无机人造石的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤（1）：首先将钼尾矿、锂尾矿、煅烧硅藻土及钙砂投入搅拌机中搅拌均匀，再将在水中搅拌均匀的激发剂、乳液、减水剂及内掺防水剂的混合溶液投入搅拌机中一起搅拌，搅拌完毕后得到均匀混合料；
步骤（2）：然后将混合料置于模具中在真空状态下压制成型；
步骤（3）：接着将成型后的毛板放置在养护室内养护；
步骤（4）：毛板养护一定时间后脱模继续进行养护，养护完毕后对产品进行定厚打磨抛光处理；
在所述步骤（1）中，混合料总搅拌时间为5-10 min；在所述步骤（2）中，对混合料进行真空状态下压制成型的真空度为-0.095 MPa，压机保压时间为120-180 s，压机压力为12-16MPa。
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| CN111662046A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-09-15 | 济南大学 | 一种固废基无机人造石板材及其制备方法 |
| CN112897956A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-04 | 深圳海龙建筑科技有限公司 | 环保型无机人造石及其制备方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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