一種發(fā)泡輕體磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)泡輕體磚及其制備方法，特別涉及一種以鐵尾礦為主要原料的 發(fā)泡輕體磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以輕體磚為代表的新型建筑材料，具有容重輕、熱阻大、隔熱保溫、成本低廉等優(yōu) 點(diǎn)，是取代實(shí)心磚的理想材料。目前我國(guó)對(duì)輕體磚的研宄取得了較多成果，用稻殼灰、鐵尾 礦粉、煤研石、礦廢棄物和高塑性粘土等材料均可制備輕體磚。
[0003] 鐵尾礦是選礦廠在特定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，將礦石磨細(xì)、選取"有用組分"后所排放 的廢棄物，也就是礦石經(jīng)選出精礦后剩余的固體廢棄物。它是一種復(fù)合礦物原料，除了含有 少量金屬組分外，其主要礦物組分是脈石礦物，如石英、輝石、長(zhǎng)石、石榴石，角閃石及其蝕 變礦物：其化學(xué)成分主要以鐵、硅、鎂、鈣、鋁的氧化物為主，并伴有少量的磷，硫等。我國(guó)是 一個(gè)鐵礦石生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó)，鐵礦石的生產(chǎn)過程中每年產(chǎn)生大量的鐵尾礦，鐵尾礦的堆 積占據(jù)了大量的山地、水庫(kù)和農(nóng)田，對(duì)村莊和農(nóng)田造成了巨大的危害，破壞生態(tài)平衡。尤其 對(duì)于貧磁鐵礦區(qū)選礦比小，尾礦排放量大，環(huán)境壓力巨大。綜合利用鐵礦尾礦有利于保護(hù)國(guó) 家自然資源，有利于保護(hù)生態(tài)平衡和自然環(huán)境，也有利于提高礦山的利用率和提高經(jīng)濟(jì)效 益。"財(cái)稅法[2011] 115號(hào)文件"規(guī)定，以礦業(yè)廢渣為主要原料生產(chǎn)的新型建材享有稅收上 的優(yōu)惠，當(dāng)前，對(duì)于鐵尾礦鐵的利用僅處于起步階段，主要集中在高標(biāo)號(hào)水泥、建筑陶瓷、免 燒磚和燒結(jié)磚、高檔裝飾材料、微晶玻璃等。輕體磚是國(guó)家建筑部門首選推薦的產(chǎn)品，因此， 開發(fā)出一種以鐵尾礦為主料的輕體磚及其制備方法具有巨大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)泡輕體磚及其制備方法，該發(fā)泡輕體磚以鐵尾礦為主 料，制備成本低，環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低、原料配比和生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，制備得到的發(fā)泡輕體磚 具有傳熱系數(shù)小、隔音效果好、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高和抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明提供的發(fā)泡輕體磚中，制備所述發(fā)泡輕體磚的原料包括鐵尾礦、水泥、生石 灰、發(fā)泡劑和水。該發(fā)泡輕體磚中，所述鐵尾礦中存在的礦物膠體具有一定的電性、吸收性 和巨大的表面能，在堿性激發(fā)下，這種膠體物質(zhì)可與水泥漿的水化產(chǎn)物產(chǎn)生離子交換，形成 新的凝聚體，這些凝聚體都是依靠比較強(qiáng)的化學(xué)鍵結(jié)合而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。同時(shí)，由于所述發(fā) 泡輕體磚在一定的壓力下成型，水泥顆粒與礦物之間接觸面的緊密度都增大，加上水化反 應(yīng)，使之能強(qiáng)有力地膠凝石英顆粒和其它物質(zhì)。
[0006] 上述發(fā)泡輕體磚中，制備所述發(fā)泡輕體磚的原料還包括廢料，所述廢料為將發(fā)泡 輕體磚磚坯制成所述發(fā)泡輕體磚時(shí)產(chǎn)生的廢料，廢料的加入一方面可有效的回收利用資 源，同時(shí)作為一種固體廢渣，以盡量減少對(duì)環(huán)境的危害。
[0007] 上述發(fā)泡輕體磚中，所述發(fā)泡輕體磚可為下述1)或2):
[0008] 1)由以下重量份的組分組成：鐵尾礦750~800份、水泥200~250份、生石灰 150~200份、發(fā)泡劑1~3份和水230~260份；
[0009] 2)由以下重量份的組分組成：鐵尾礦690~700份、水泥200~250份、生石灰 150~200份、發(fā)泡劑1~3份、廢料60~100份和水230~260份。
[0010] 上述發(fā)泡輕體磚中，2)中所述廢料具體可為利用1)中各重量份組分組成的原料 制備發(fā)泡輕體磚過程中的磚坯廢料。
[0011] 上述發(fā)泡輕體磚具體可為下述1)-6)中任一種：
[0012] 1)由以下重量份的組分組成：鐵尾礦750~781. 3份、水泥200~234. 4份、生石 灰150~200份、發(fā)泡劑1~3份和水230~250份；
[0013] 2)由以下重量份的組分組成：鐵尾礦781. 3~800份、水泥234. 4~250份、生石 灰150~200份、發(fā)泡劑1~3份和水250~260份；
[0014] 3)由以下重量份的組分組成：781. 3質(zhì)量份鐵尾礦、234. 4質(zhì)量份水泥、150質(zhì)量份 生石灰、1質(zhì)量份鋁粉和250質(zhì)量份水；
[0015] 4)鐵尾礦690~700份、水泥200~250份、生石灰150~200份、發(fā)泡劑1~3 份、廢料60~100份和水230~260份；
[0016] 5)鐵尾礦690份、水泥200份、生石灰150份、發(fā)泡劑1份、廢料60份和水230份；
[0017] 6)鐵尾礦700份、水泥250份、生石灰200份、發(fā)泡劑3份、廢料100份和水260 份。
[0018] 上述發(fā)泡輕體磚中，所述鐵尾礦可為貧磁鐵礦尾礦，所述貧磁鐵礦中磁性鐵的質(zhì) 量百分含量為3%~15%;該礦脈石礦物有石英、長(zhǎng)石、透閃石、輝石等，尾礦化學(xué)成分中 5102達(dá)65%~75%，TFe8%~14%，屬高硅高鐵型尾礦，一般不含有價(jià)伴生元素（伴生元 素為P或S)，各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家生產(chǎn)建筑制品對(duì)原料化學(xué)成分的要求。該貧磁鐵礦尾礦 經(jīng)過破碎和分級(jí)處理，顆粒較細(xì)、級(jí)配良好，經(jīng)過一定程度的煅燒或化學(xué)處理而具有較好的 化學(xué)活性，是生產(chǎn)發(fā)泡輕體磚的理想原料。
[0019] 上述發(fā)泡輕磚體中，所述發(fā)泡劑為鋁粉或鐵粉，可在堿性條件下發(fā)泡。
[0020] 本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種發(fā)泡輕磚體的制備方法，包括如下步驟：
[0021] (1)將所述鐵尾礦、所述水泥和所述生石灰混合后粉碎，得混合料：
[0022] (2)將所述發(fā)泡劑和水混合得發(fā)泡劑懸浮液，將所述發(fā)泡劑懸浮液加入步驟（1) 中得到的混合料中，攪拌澆注并經(jīng)靜養(yǎng)養(yǎng)護(hù)即得發(fā)泡輕體磚磚坯；
[0023] (3)將步驟（2)得到的發(fā)泡輕體磚磚坯依次經(jīng)切割、蒸壓和冷卻即得所述發(fā)泡輕 體磚。
[0024] 上述制備方法中，步驟（1)中，所述方法在所述粉碎之前還包括加入所述廢料的 步驟。
[0025] 上述制備方法，步驟（1)中，所述混合料的粒徑可為0?Olmm~5. 0mm，具體可為 0?Olmm~0? 5mm;所述混合料中粒徑為0? 04mm~0? 08mm的顆?？烧妓龌旌狭腺|(zhì)量的 75%~85%，具體可占所述混合料質(zhì)量的75%~80%、80%~85%、75%、80%或85%。
[0026] 上述制備方法，步驟（2)中，所述澆注前0. 5~1分鐘，在步驟（1)中得到的混合 料中加入所述鋁粉懸浮液，具體可為〇. 5分鐘或1分鐘；所述靜養(yǎng)的時(shí)間可為4~6小時(shí)， 具體可為4~5小時(shí)、5~6小時(shí)、4小時(shí)、5小時(shí)或6小時(shí)；
[0027]所述靜養(yǎng)的溫度可為45°C~70°C，具體可為45°C~50°C、50°C~70°C、45°C、50°C 或 70°C。
[0028] 上述制備方法，步驟（3)中，所述蒸壓的溫度可為150°C~200°C，具體可為 150°〇~190°〇、1901：~2001：、1501：、1901：或2001： ;所述蒸壓的壓力可為1.31〇^~ I. 6MPa，具體可為I. 3MPa~I. 5MPa、I. 5MPa~I. 6MPa、I. 3MPa、I. 5MPa或I. 6MPa;所述蒸 壓的時(shí)間可為10~14小時(shí)，具體可為10小時(shí)或14小時(shí)；
[0029] 所述蒸壓后，控制所述發(fā)泡輕體磚的含水率不大于2%，具體可為1.63 %~ 1. 74%、1. 74%~1. 82%、1. 63%、1. 74%或 1. 82%。
[0030] 本發(fā)明方法具有如下有益效果：
[0031] (1)本發(fā)明鐵尾礦具有質(zhì)量輕、隔音、隔熱、保溫性能好、強(qiáng)度高和抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
[0032] (2)本發(fā)明生產(chǎn)鐵尾礦的方法環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低、原料配比和生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。
[0033] (3)本發(fā)明發(fā)泡輕磚體以鐵尾礦為主要原料，不僅為利用鐵尾礦提供