(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104045311 A(43)申请公布日 2014.09.17
(21)申请号 201410235080.9(22)申请日 2014.05.29
(71)申请人浙江正能量新型建筑材料有限公司
地址312000 浙江省绍兴市柯桥区福全镇赵
建村(72)发明人陈建刚 谢一农 陆爱国(51)Int.Cl.
C04B 30/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页权利要求书1页 说明书4页
(54)发明名称
铁尾矿烧结砖及其制备方法(57)摘要
本发明公开一种铁尾矿烧结砖及其制备方法，属于建筑砖技术领域，其原材料包括铁矿尾砂、煤渣、建筑废渣及工业盐，且各原材料的比例为：铁矿尾砂占30～75％；煤渣占10～40％；建筑废渣占10～50％；工业盐占0.003～0.01％。其原材料成本低，且将废弃物循环利用，提高了废弃物的利用情况，从而可节约自然土地资源，免除破坏大自然资源；铁矿砂是工业生产需要残留的固体废弃物，循环利用铁矿砂不仅能解决对社会的危害，还能归还自然资源；同时，本发明的制备方法生产研制出来的烧结砖在强度方面有很大提高，增加孔洞率，隔音从而提高了烧结砖的保温，效果，且烧结砖的成品率高。
CN 104045311 ACN 104045311 A
权 利 要 求 书
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1.一种铁尾矿烧结砖，其特征在于，其原材料包括铁矿尾砂、煤渣、建筑废渣及工业盐，且各原材料的比例为：铁矿尾砂占30～75％；煤渣占10～40％；建筑废渣占10～50％；工业盐占0.003～0.01％。
2.根据权利要求1所述的一种铁尾矿烧结砖，其特征在于，所述铁矿尾砂中化学成分包含SiO2、Fe2O3、Al2O3及CaO，各化学成分的允许范围为：SiO2占50～80％，Fe2O3占2～15％，Al2O3占2～25％，CaO占0～15％。
3.根据权利要求2所述的一种铁尾矿烧结砖，其特征在于，各化学成分优选的适宜范围为：SiO2占55～70％，Fe2O3占3～10％，Al2O3占10～20％。
4.一种如权利要求1～3所述的铁尾矿烧结砖的制备方法，其特征在于，其步骤如下：1)粉碎：通过破碎机分别将原材料磨成粉状；2)混料：将经过粉碎处理后的原材料按照比例投入到搅拌机，再加入重量为原材料总重量10～20％的水后，通过搅拌机搅拌至均匀，得到混合物；
3)陈化：将混料后的混合物送入陈化库陈化60～80小时；4)成型：将陈化后的混合物通过真空挤出机在1～4MPa压力下挤出成条状胚料，再通过切条机切制成砖胚；
5)干燥：将成型的砖胚置于105℃±10℃的干燥室内干燥4～10小时，得到干胚；6)焙烧：将干胚进行焙烧，焙烧条件为：升温速度≤150℃/h；最高焙烧温度范围为1040℃～1130℃；保温时间30分钟～1小时；
7)冷却：自然冷却至室温，得烧结砖。
5.根据权利要求4所述的铁尾矿烧结砖的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中使用的经过粉碎处理的原材料，其颗粒大小大于3mm的控制在5％以下，小于0.5mm的需大于60％。
6.根据权利要求4所述的铁尾矿烧结砖的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中的最高焙烧范围优选为1080℃±10℃。
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说 明 书
铁尾矿烧结砖及其制备方法
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技术领域
[0001]
本发明属于建筑砖技术领域，具体涉及一种铁尾矿烧结砖及其制备方法。
背景技术
粘土资源是不可再生资源，人类的生存，社会的发展都离不开这种资源，它对水体
中各种类型的污染物质有良好的吸附性能，并有一定的自净作用。对于原有的粘土烧结砖，它的最大弊端是吞噬良田沃土，浪费能源，而且对环境造成了巨大的破坏和污染，甚至引发自然灾害。
[0003] 铁尾矿是将铁矿石经过分选工艺选取铁精矿后剩余的废渣，是工业固体废弃物的主要组成部分。钢铁工业的快速发展，带来了尾矿的排放量与日俱增。长期以来对铁尾矿一般采取堆填处置，不仅占用土地，而且引起环境污染与安全问题。浙江漓铁集团有限公司经过50余年的开采建设，目前尾矿库容量已达2000多万吨并尚有60万吨的尾矿向库存排放。这对尾矿库的安全带来很大的隐患，一旦遇上台风暴雨等自然灾害，将对下游村镇造成很大危险。
[0004] 针对相关部门颁布了墙体材料改革管理暂行规定，墙体材料改革应当坚持“因地制宜，节能利废，保护土地，保护环境”的方针，粘土砖的生产和使用，鼓励利用废弃资源发展新型墙体材料，我公司进行了以下发明。
[0002]
发明内容
本发明的目的在于，提供一种使用铁尾矿、建筑废渣、煤渣及工业盐作为原材料的铁尾矿烧结砖及其制备方法，提高废弃物的利用情况，从而降低自然资源的用量。其技术方案如下：
[0006] 一种铁尾矿烧结砖，其原材料包括铁矿尾砂、煤渣、建筑废渣及工业盐，且各原材料的比例为：铁矿尾砂占30～75％；煤渣占10～40％；建筑废渣占10～50％；工业盐占0.003～0.01％。
[0007] 上述铁矿尾砂中化学成分包含SiO2、Fe2O3、Al2O3及CaO，各化学成分的允许范围为：SiO2占50～80％，Fe2O3占2～15％，Al2O3占2～25％，CaO占0～15％；各化学成分优选的适宜范围为：SiO2占55～70％，Fe2O3占3～10％，Al2O3占10～20％。[0008] 上述铁尾矿烧结砖的制备方法，其步骤如下：[0009] 1)粉碎：通过破碎机分别将原材料磨成粉状；[0010] 2)混料：将经过粉碎处理后的原材料按照比例投入到搅拌机，再加入重量为原材料总重量10～20％的水后，通过搅拌机搅拌至均匀，得到混合物；[0011] 3)陈化：将混料后的混合物送入陈化库陈化60～80小时；
[0005]
4)成型：将陈化后的混合物通过真空挤出机在1～4MPa压力下挤出成条状胚料，再通过切条机切制成砖胚；[0013] 5)干燥：将成型的砖胚置于105℃±10℃的发热干燥室内干燥4～10小时，得到
[0012]
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说 明 书
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干胚；
6)焙烧：将干胚进行焙烧，焙烧条件为：升温速度≤150℃/h；最高焙烧温度范围
为1040℃～1130℃，优选为1080℃±10℃；保温时间30分钟～1小时。[0015] 7)冷却：自然冷却至室温，得烧结砖。
[0016] 上述步骤2)中使用的经过粉碎处理的原材料，其颗粒大小大于3mm的控制在5％以下，小于0.5mm的需大于60％。[0017] 通过上述技术方案，其有益效果为：使用矿尾砂、煤渣、建筑废渣作为原材料，其成本低，且将废弃物循环利用，提高了废弃物的利用情况，从而可节约自然土地资源，免除破坏大自然资源；铁矿砂是工业生产需要残留的固体废弃物，循环利用铁矿砂不仅能解决对社会的危害，还能归还自然资源；同时，通过上述制备方法生产研制出来的烧结砖在强度方面有很大提高，增加孔洞率，从而提高了烧结砖的保温，隔音效果，且烧结砖的成品率高。
[0014]
具体实施方式[0018] 实施例1
[0019] 一种铁尾矿烧结砖，其原材料包括铁矿尾砂、煤渣、建筑废渣及工业盐，且各原材料的比例为：铁矿尾砂占56.995％；煤渣占15％；建筑废渣占28％；工业盐占0.005％。[0020] 上述铁矿尾砂中化学成分及比例为：63.8％的SiO2、8.2％的Fe2O3、15％的Al2O3、8％的CaO、1.6％的MgO、1.7％的SO3、1.1％的K2O、0.2％的Na2O、0.4％的TiO2，各化学成分的允许范围为：SiO2占50～80％，Fe2O3占2～15％，Al2O3占2～25％，CaO占0～15％；[0021] 上述的铁尾矿烧结砖的制备方法，其步骤如下：1)粉碎：通过破碎机分别将上述原材料磨成粉状；并通过筛网抽样试验，将其颗粒大小大于3mm的控制在5％以下，小于0.5mm的需大于60％；[0023] 2)混料：将经过粉碎处理后的原材料按照上述比例投入到搅拌机，再加入重量为原材料总重量15％的水后，通过搅拌机搅拌至均匀，得到混合物；[0024] 3)陈化：将混料后的混合物送入陈化库陈化72小时；[0025] 4)成型：将陈化后的混合物通过真空挤出机在2MPa压力下挤出成条状胚料，再通过切条机切制成砖胚；[0026] 5)干燥：将成型的砖胚置于105℃±10℃的发热干燥室内干燥8小时，得到干胚；[0027] 6)焙烧：将干胚进行焙烧，焙烧条件为：升温速度≤150℃/h；最高焙烧温度范围为1080℃±10℃；保温时间1小时；[0028] 7)冷却：自然冷却至室温，得烧结砖。[0029] 经检验，通过上述步骤制成的多孔砖尺寸为240x115x90mm，其抗压强度达26MPa，吸水率为18％，密度为2.0g/m3，产品为红褐色，在批量生产过程中，其成品率可达98％以上。
[0030] 通过上述技术方案，使用矿尾砂、煤渣、建筑废渣作为原材料，其成本低，且将废弃物循环利用，提高了废弃物的利用情况，从而可节约自然土地资源，免除破坏大自然资源；铁矿砂是工业生产需要残留的固体废弃物，循环利用铁矿砂不仅能解决对社会的危害，还能归还自然资源；同时，通过上述制备方法生产研制出来的烧结砖在强度方面有很大提高，增加孔洞率，从而提高了烧结砖的保温，隔音效果，且烧结砖的成品率高。
[0022]
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CN 104045311 A[0031]
说 明 书
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实施例2
[0032] 一种铁尾矿烧结砖，其原材料包括铁矿尾砂、煤渣、建筑废渣及工业盐，且各原材料的比例为：铁矿尾砂占30％；煤渣占19.997％；建筑废渣占50％；工业盐占0.003％。[0033] 上述铁矿尾砂中化学成分及比例为：63.8％的SiO2、8.2％的Fe2O3、15％的Al2O3、8％的CaO、1.6％的MgO、1.7％的SO3、1.1％的K2O、0.2％的Na2O、0.4％的TiO2，各化学成分的允许范围为：SiO2占50～80％，Fe2O3占2～15％，Al2O3占2～25％，CaO占0～15％；[0034] 上述的铁尾矿烧结砖的制备方法，其步骤如下：[0035] 1)粉碎：通过破碎机分别将上述原材料磨成粉状；并通过筛网抽样试验，将其颗粒大小大于3mm的控制在5％以下，小于0.5mm的需大于60％；[0036] 2)混料：将经过粉碎处理后的原材料按照上述比例投入到搅拌机，再加入重量为原材料总重量20％的水后，通过搅拌机搅拌至均匀，得到混合物；[0037] 3)陈化：将混料后的混合物送入陈化库陈化60小时；[0038] 4)成型：将陈化后的混合物通过真空挤出机在2MPa压力下挤出成条状胚料，再通过切条机切制成砖胚；[0039] 5)干燥：将成型的砖胚置于105℃±10℃的发热干燥室内干燥10小时，得到干胚；
[0040] 6)焙烧：将干胚进行焙烧，焙烧条件为：升温速度≤150℃/h；最高焙烧温度范围为1080℃±10℃；保温时间45分钟；[0041] 7)冷却：自然冷却至室温，得烧结砖。[0042] 经检验，通过上述步骤制成的多孔砖尺寸为240x115x90mm，其抗压强度达20MPa，吸水率为20％，密度为1.8g/m3，产品为红褐色，在批量生产过程中，其成品率可达90％以上，其强度及成品率均没有实施例1好。[0043] 实施例3
[0044] 一种铁尾矿烧结砖，其原材料包括铁矿尾砂、煤渣、建筑废渣及工业盐，且各原材料的比例为：铁矿尾砂占75％；煤渣占10.99％；建筑废渣占14％；工业盐占0.01％。[0045] 上述铁矿尾砂中化学成分及比例为：63.8％的SiO2、8.2％的Fe2O3、15％的Al2O3、8％的CaO、1.6％的MgO、1.7％的SO3、1.1％的K2O、0.2％的Na2O、0.4％的TiO2，各化学成分的允许范围为：SiO2占50～80％，Fe2O3占2～15％，Al2O3占2～25％，CaO占0～15％；[0046] 上述的铁尾矿烧结砖的制备方法，其步骤如下：[0047] 1)粉碎：通过破碎机分别将上述原材料磨成粉状；并通过筛网抽样试验，将其颗粒大小大于3mm的控制在5％以下，小于0.5mm的需大于60％；[0048] 2)混料：将经过粉碎处理后的原材料按照上述比例投入到搅拌机，再加入重量为原材料总重量12％的水后，通过搅拌机搅拌至均匀，得到混合物；[0049] 3)陈化：将混料后的混合物送入陈化库陈化80小时；[0050] 4)成型：将陈化后的混合物通过真空挤出机在3MPa压力下挤出成条状胚料，再通过切条机切制成砖胚；[0051] 5)干燥：将成型的砖胚置于105℃±10℃的发热干燥室内干燥4小时，得到干胚；[0052] 6)焙烧：将干胚进行焙烧，焙烧条件为：升温速度≤150℃/h；最高焙烧温度范围为1080℃±10℃；保温时间1小时；
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说 明 书
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7)冷却：自然冷却至室温，得烧结砖。
[0054] 经检验，通过上述步骤制成的多孔砖尺寸为240x115x90mm，其抗压强度达28MPa，吸水率为13％，密度为2.5g/m3，产品为红褐色，在批量生产过程中，其成品率可达88％以上。相比实施例1，虽然强度加强了，但是成品率降低了。[0055] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。
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