CN1256295C - 石膏尾矿墙体砌块及其制备方法 - Google Patents

石膏尾矿墙体砌块及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用废弃石膏尾矿生产的石膏建筑砌块及其制备方法。石膏尾矿墙体砌块，其特征是：它包括石膏尾矿、无机填料、增强材料和水，各组份所占总重量百分比为：石膏尾矿57-84，无机填料15-40，增强材料0.2-3，其中水的加入量为石膏尾矿、无机填料和增强材料的总重量的45-70%；所述的石膏尾矿是利用石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；所述的无机填料为β型半水石膏、水泥、矿渣中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比。本发明具有较好抗折强度和抗压强度，性能稳定，而且生产工艺简单，石膏尾矿利用率高达80%。

Description

石膏尾矿墙体砌块及其制备方法
技术领域
本发明涉及废弃石膏尾矿的利用，特别是利用废弃石膏尾矿生产石膏建筑砌块。
背景技术
固体废弃物的污染是全球十大环境问题之一，而矿山采选等作业过程中排出的废石和尾矿在固体废弃物中占有很大比例。随着石膏矿的开采和利用，排放了大量的石膏尾矿，由于石膏含量低(小于50％)，且伴生长石、石英、粘土等矿物，故石膏尾矿胶凝性能差，可利用价值低，一直被废弃不用，占用了大量耕地，对周边环境造成严重的污染和破坏。所以，尾矿的综合治理已势在必行，刻不容缓。
从国外内资料检索来看，目前对石膏尾矿的利用研究，主要有将石膏尾矿经过高温煅烧，其目的是想激活粘土质材料的胶凝性。其中二水石膏脱水成无水石膏，与掺和料混合加水后，在外加剂作用下生成二水石膏与其他水化物混生的胶结材。但由于石膏尾矿中石英、长石类杂质较多，粘土的胶凝性受到影响，另外，由于高温煅烧，使长石中的K+、Na+离子被激活，引起制品“泛霜”等方面的原因，未能进入实际应用阶段。另一种方法是二水石膏尾矿直接加入磨细矿渣粉、粉煤灰、Al2(SO4)3、石灰等物质混合，采用振动成型，在32-60℃条件下蒸养而成建筑制品。但这种方法工艺复杂，占地面积大，生产周期长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有较好抗折强度和抗压强度的石膏尾矿墙体砌块及其制备方法，其制备方法简单，石膏尾矿利用率高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：石膏尾矿墙体砌块，其特征是：它包括石膏尾矿、无机填料、增强材料和水，各组份所占总重量百分比为：石膏尾矿57-84，无机填料15-40，增强材料0.2-3，其中水的加入量为石膏尾矿、无机填料和增强材料的总重量的45-70％；
所述的石膏尾矿是利用石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；
所述的无机填料为β型半水石膏、水泥、矿渣中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比；
所述的增强材料包括玻璃纤维、尼龙纤维、纸纤维、木纤维、植物纤维、减水剂、早强剂中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比。
如上所述的石膏尾矿墙体砌块的制备方法，其特征是由如下步骤实现：1).原料的准备：按重量百分比，石膏尾矿57-84，无机填料15-40，增强材料0.2-3，水的加入量为石膏尾矿、无机填料和增强材料的总重量的45-70％；
所述的石膏尾矿是利用石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；所述的无机填料为β型半水石膏、水泥、矿渣中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比；所述的增强材料包括玻璃纤维、尼龙纤维、纸纤维、木纤维、植物纤维、减水剂、早强剂中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比；
2).上述材料干燥状态下称量和混合，加水搅拌，采用振动注浆成型，脱模后自然放置3-48小时，在45-55℃条件下烘干，入库堆垛即成建筑用的石膏尾矿墙体砌块成品。
本发明采用低温(165℃-230℃)处理石膏尾矿，通过掺加增强材料与无机填料和水，采取浇注成型，可以获得具有较好抗折强度和抗压强度的制品。本发明制得的试块性能稳定，而且生产工艺简单，石膏尾矿利用率高达80％。
具体实施方式
实施例1：
石膏尾矿墙体砌块，它由石膏尾矿、β型半水石膏和水泥、玻璃纤维、水组成，各组份所占总重量百分比为：石膏尾矿84，β型半水石膏10，水泥5.5，玻璃纤维0.5，其中水的加入量为石膏尾矿和β型半水石膏和水泥和玻璃纤维总重量的50；
所述的石膏尾矿是利用普通石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上。
其制备方法，1).原料的准备：按重量百分比，石膏尾矿84，β型半水石膏10，水泥5.5，玻璃纤维0.5，其中水的加入量为石膏尾矿和β型半水石膏和水泥和玻璃纤维总重量的50；石膏尾矿利用普通石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；2).上述材料干燥状态下称量、混合，加水搅拌，采用振动注浆成型，脱模后自然放置10小时，在45-55℃条件下烘干，入库堆垛即成建筑用的石膏尾矿墙体砌块成品。
实施例2：
石膏尾矿墙体砌块，它由石膏尾矿、β型半水石膏和矿渣、尼龙纤维、水组成，各组份所占总重量百分比为：石膏尾矿75，β型半水石膏15，矿渣9.5，尼龙纤维0.5，其中水的加入量为石膏尾矿和β型半水石膏和矿渣和尼龙纤维总重量的53；
所述的石膏尾矿是利用普通石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上。
其制备方法，1).原料的准备：按重量百分比，石膏尾矿75，β型半水石膏15，矿渣9.5，尼龙纤维0.5，其中水的加入量为石膏尾矿和β型半水石膏和矿渣和尼龙纤维总重量的53；石膏尾矿利用普通石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；2).上述材料干燥状态下称量、混合，加水搅拌，采用振动注浆成型，脱模后自然放置10小时，在45-55℃条件下烘干，入库堆垛即成建筑用的石膏尾矿墙体砌块成品。
实施例3：
石膏尾矿墙体砌块，它由石膏尾矿、β型半水石膏、木纤维、水组成，各组份所占总重量百分比为：石膏尾矿80，β型半水石膏19，木纤维1，其中水的加入量为石膏尾矿和β型半水石膏和木纤维总重量的53；
所述的石膏尾矿是利用普通石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；
其制备方法，1).原料的准备：按重量百分比，石膏尾矿80，β型半水石膏19，木纤维1，其中水的加入量为石膏尾矿和β型半水石膏和木纤维总重量的53；石膏尾矿利用普通石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；2).上述材料干燥状态下称量、混合，加水搅拌，采用振动注浆成型，脱模后自然放置15小时，在45-55℃条件下烘干，入库堆垛即成建筑用的石膏尾矿墙体砌块成品。
实施例4：
石膏尾矿墙体砌块，它由石膏尾矿、β型半水石膏、木纤维和减水剂、水组成，各组份所占总重量百分比为：石膏尾矿80，β型半水石膏19，木纤维0.5，减水剂0.5，其中水的加入量为石膏尾矿和β型半水石膏和木纤维和减水剂总重量的50；
所述的石膏尾矿是利用普通石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；
其制备方法，1).原料的准备：按重量百分比，石膏尾矿80，β型半水石膏19，木纤维0.5，减水剂0.5，其中水的加入量为石膏尾矿和β型半水石膏和木纤维和减水剂总重量的50；石膏尾矿利用普通石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；2).上述材料干燥状态下称量、混合，加水搅拌，采用振动注浆成型，脱模后自然放置15小时，在45-55℃条件下烘干，入库堆垛即成建筑用的石膏尾矿墙体砌块成品。
  纯煅烧石膏尾矿砌块   纯半水石膏砌块   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
  初凝时间min   9.3   9.0   8.6   8.6   8.6   8.6
  终凝时间min   20.8   28   20.0   20.0   20.0   20.0
  2h湿抗折强度MPa   0.51   2.5   1.84   1.95   2.02   2.26
  2h湿抗压强度MPa   2.72   7.90   4.84   5.22   4.19   4.73
  45℃干燥抗折强度MPa   1.51   4.8   4.40   4.27   4.22   4.57
  45℃干燥抗压强度MPa   5.08   13.39   11.98   11.94   11.70   13.58

Claims (2)

1.石膏尾矿墙体砌块，其特征是：它包括石膏尾矿、无机填料、增强材料和水，各组份所占总重量百分比为：石膏尾矿57-84，无机填料15-40，增强材料0.2-3，其中水的加入量为石膏尾矿、无机填料和增强材料的总重量的45-70％；
所述的石膏尾矿是利用石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；
所述的无机填料为β型半水石膏、水泥、矿渣中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比；
所述的增强材料包括玻璃纤维、尼龙纤维、纸纤维、植物纤维、减水剂、早强剂中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比。
2.如权利要求1所述的石膏尾矿墙体砌块的制备方法，其特征是由如下步骤实现：1).原料的准备：按重量百分比，石膏尾矿57-84，无机填料15-40，增强材料0.2-3，水的加入量为石膏尾矿、无机填料和增强材料的总重量的45-70％；
所述的石膏尾矿是利用石膏煅烧设备经165℃-230℃温度煅烧成半水石膏，陈化2至3天，细度控制在140目以上；所述的无机填料为β型半水石膏、水泥、矿渣中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比；所述的增强材料包括玻璃纤维、尼龙纤维、纸纤维、植物纤维、减水剂、早强剂中的一种或任意二种以上的混合，二种以上的混合时为任意配比；
2).上述材料干燥状态下称量和混合，加水搅拌，采用振动注浆成型，脱模后自然放置3-48小时，在45-55℃条件下烘干，入库堆垛即成建筑用的石膏尾矿墙体砌块成品。
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