一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法
2023-04-25 12:54:11 1
一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法
【專利摘要】本發明涉及鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法，包括如下步驟：1)將鐵尾礦預先脫泥，然後研磨得到粉料；2)將步驟1)所得粉料與水泥、石灰混合的混合料；3)將步驟2)所得混合料與水攪拌，混勻，調漿後加入緩凝劑、發氣劑注模發泡成為坯體；4)將步驟3)所得坯體經靜停預養、翻轉切割、高溫蒸壓養護，即得所述加氣混凝土砌塊。本發明以鐵尾礦為主要原料，添加適當的助劑，製成輕質、節能、環保的加氣混凝土砌塊，解決了磁鐵礦尾礦冶金固廢大宗利用的問題，為冶金礦山固廢變廢為寶、化害為利開闢了新的利用途徑。
【專利說明】一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種加氣混凝土砌塊的生產方法，尤其涉及一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法。
【背景技術】
[0002]加氣混凝土砌塊是一種輕質多孔、保溫隔熱、防火性能良好、可釘、可鋸、可刨和具有一定抗震能力的新型建築材料。加氣混凝土砌塊一般重量為500-700千克/立方米，只相當於粘土磚和灰砂磚的1/4-1/3，普通混凝土的1/5，是混凝土中較輕的一種，適用於高層建築的填充牆和低層建築的承重牆。使用這種材料，可以使整個建築的自重比普通磚混結構建築的自重降低40%以上。由於建築自重減輕，地震破壞力小，所以還可大大提高建築物的抗震能力。
[0003]目前，用於生產加氣混凝土砌塊的主要原料是粉煤灰等輕質尾礦，國內蒸壓粉煤灰加氣混凝土材料得到了重點推廣與應用。如CN101570415A公開了一種蒸壓加氣混凝土砌塊，由石灰、水泥、粉煤灰、石膏、鋁粉、外加劑組成；其每立方米重量配比是:石灰 112.5-125kg、水泥 15.75-17.5kg、粉煤灰 432_480kg、石膏 74.7_83kg、鋁粉
0.03895-0.004305kg、外加劑 0.0095-0.0105kg。CN1624267A 公開了一種多孔混凝土砌塊，它是由下述重量百分比的原料製成:水泥55~65 %、煤灰34~45 %、發泡劑0.2~0.6 %、添加劑0.2~0.5%。
[0004]但是，粉煤灰資源有限，開發其他的生產加氣混凝土砌塊的方法很有必要。而近年以礦山尾礦生產建材的 研究逐漸增多，如CN101713229A公開了一種蒸壓加氣混凝土砌塊，它使用銅礦尾砂為主要原料，將銅礦尾砂用球磨機磨細製成漿體然後與水泥、磨細的生石灰、脫硫石膏經過配料攪拌後製成特定濃度的料漿，然後加入一定量的預先制好的特定濃度的鋁漿，在攪拌均勻後首先對澆注入模後的料漿用氣孔整理機進行氣孔整理，然後進行靜養發氣，之後由翻轉行車進行脫模操作，脫模後的模框依次經過重新組模、清理塗油、澆注；脫模後的坯體由小車送至切割機按要求進行縱、橫六面切割，切割好的坯體由行車吊運至蒸壓釜前的蒸養小車上進行編組，然後送入蒸壓釜進行高溫蒸壓養護，蒸壓養護結束後進行出釜搬運，搬運後小車返回釜前進行編組，側板返回切割段進行組模，成品送入成品倉庫進行存放。
[0005]而在冶金礦山礦物加工過程中產出的鐵尾礦量佔其總量的70%~90%以上，對這些尾砂的處理當前大多採取的是尾礦充填、幹排乾堆和製備新型建材，尾礦充填、幹排乾堆不僅在佔用大量土地的同時，需耗用大量人力、物力對尾砂進行轉移，同時還因為存在尾砂庫堤壩潰壩的危險而給環境和安全帶來了極大的隱患。而製備新型建材則存在諸多目前難以解決的問題如尾礦比重較大、粒度較粗，製備出的產品強度低，有時不能滿足節能建材產品的需要等等。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法，本發明的方法用鐵尾礦尤其是低貧釩鈦生產出加氣混凝土砌塊，可大宗利用冶金礦山固廢和提供符合國家標準的輕質、節能、隔音、環保的建材產品。
[0007]為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0008]一種低貧釩鈦鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法，包括如下步驟:
[0009]I)將低貧釩鈦鐵尾礦預先脫泥，然後研磨得到粉料；
[0010]2)將步驟I)所得粉料與水泥、石灰混合的混合料；
[0011]3)將步驟2)所得混合料與水攪拌，混勻，調漿後加入緩凝劑、發氣劑注模發泡成為坯體；
[0012]4)將步驟3)所得坯體經靜停預養、翻轉切割、高溫蒸壓養護，即得所述加氣混凝土砌塊。
[0013]採用預先脫泥，研磨分級技術，可提高低貧釩鈦鐵尾礦中的矽鋁含量，降低尾礦粒度，改善尾礦粒度組成，並添加助劑提高製品的早期強度，從而實現利用低貧釩鈦鐵尾礦製備符合國家標準要求的加氣混凝土砌塊。
[0014]本發明所述的方法中，步驟I)所述鐵尾礦為低貧釩鈦鐵尾礦。
[0015]本發明所述的方法中，步驟I)所述粉料的粒度小於0.2mm,例如為0.1-0.15mm,
0.12-0.18mm、0.05_012mm 等，優選小於 0.080mm。
[0016]本發明所述的方法`中，步驟2)中所述混合料中粉料50wt%~80wt%，例如為53%、58%、65%、71%、77% 等，水泥 5wt% ~25wt%,例如為 7%、11%、15%、19%、24% 等，石灰 10wt% ~35wt%，例如為 13%、18%、25%、30%、34% 等；優選為粉料 60wt% ~70wt%，水泥 10wt%~ 15wt%，石灰15wt%~ 25wt%。達到原料中矽、鋁與鈣鐵等元素匹配，形成水化產物的化學配比。
[0017]本發明所述的方法中，步驟3)中水與混合料的比為0.4~0.8，例如為0.5,0.58、
0.62,0.66,0.71,0.76,0.79 等，優選為 0.56 ~0.64。
[0018]本發明所述的方法中，步驟3)中以混合料與緩凝劑、發氣劑的總量為基準，所述緩凝劑為0.3wt%~5wt%,例如為0.6%、1.2%、2.0%、2.5%、3.3%、4.5%等，發氣劑為
0.02wt% ~0.25wt%,例如為 0.05%,0.09%,0.15%、0.19%,0.23% 等，優選緩凝劑為 lwt% ~3wt%,發氣劑為 0.05wt% ~0.10wt%o
[0019]其中，緩凝劑可以使用石膏，純鹼等，發氣劑可以使用鋁粉膏等。
[0020]本發明所述的方法中，步驟4)中所述靜停預養的時間為Ih以上，例如為1.3h、
1.8h、2.5h、3h、4.5h、6h 等，優選為 2 ~4h。
[0021]本發明所述的方法中，步驟4)中所述高溫蒸壓養護的時間為5h以上，例如為
5.5h、7h、9h、10.5h、12h 等，優選為 8 ~10h。
[0022]本發明所述的方法中，步驟4)中所述高溫蒸壓養護的溫度為150~250°C，例如為155°C、170°C、190°C、21(TC、235°C、246°C等，優選為180~200°C ;高溫蒸壓養護的壓力為 0.5-2.0MPa，例如為 0.7MPa、l.1MPaU.5MPa、l.9MPa 等，優選為 0.8-1.2MPa。
[0023]製備蒸壓加氣混凝土製品時，在常壓下，石灰在水中溶解後，和水泥中的各種礦物如:C3S、C2S、C3A、C4AF先發生水化反應，生成Ca (OH)2，各種類型的C-S-H膠凝物質以及少量的水化硫鋁酸鈣晶體。C3S水化時析出Ca(OH)2提高料漿鹼度有利於鋁粉發氣，C3A水化加速料漿初塑性強度的增長，水化矽鋁酸鈣晶體的形成有利於提高坯體強度。採用高壓釜蒸壓的生產工藝增加製品的強度，在高溫高壓蒸養下石灰與活性成分Si02、Al2O3反應獲得坯體的強度，水泥與Si02、Al203水化反應後的生成物為C-S-H凝膠和託貝莫來石，未參與反應的成分膠結一起。
[0024]本發明以鐵尾礦，尤其為承德地區低貧釩鈦磁鐵礦的選鐵尾礦為主要原料，配以生石灰粉、水泥等主要膠結料，摻入鋁粉、添加劑為發氣劑與助劑，經發泡靜養後，製備出加氣混凝土砌塊。通過本發明的製備方法形成的多功能加氣混凝土砌塊，實現了鐵尾礦建築牆體材料輕質、利廢、節能、健康的發展目標。
[0025]作為優選技術方案，本發明所述的方法，包括如下步驟:
[0026]I)將低貧釩鈦鐵尾礦預先脫泥，然後研磨得到粒度小於0.080mm的粉料；
[0027]2)將步驟I)所得粉料與水泥、石灰混合得到混合料，其中粉料60wt%~70wt%，水泥 10wt% ~15wt%,石灰 15wt% ~25wt% ；
[0028]3)將步驟2)所得混合料與水調漿後加入緩凝劑、發氣劑注模發泡成為坯體；水與混合料的比為0.56~0.64 ;以混合料與緩凝劑、發氣劑的總量為基準，所述緩凝劑為lwt% ~3wt%,發氣劑為 0.05wt% ~0.10wt% ；
[0029]4)將步驟3)所得坯體經靜停預養2~4h、翻轉切割、180~200°C、0.8-1.2MPa下高溫蒸壓養護8~10h，即得所述加氣混凝土砌塊。
[0030]本發明的製備方法具有如下有益效果:
[0031]I)本發明的方法可大宗利用冶金礦山固廢，製得輕質、節能建材產品；
[0032]2)本發明方法製得的加氣混凝土砌塊的幹密度為590kg/m3~610kg/m3,平均抗壓強度為3.6MPa以上，凍後強度達到2.9MPa以上，乾燥收縮係數值為0.39mm/m以下，導熱係數0.14W/ (m.k)以下，符合GBl 1968-2006中A3.5B06的質量等級要求；
`[0033]3)本發明方法製得的加氣混凝土砌塊的其它指標，如尺寸偏差，平面彎曲，表面疏鬆情況均符合國標要求，可用於建築行業中的工業與民用建築的框架隔牆和圍牆等建築材料；
[0034]4)本發明方法製得的加氣混凝土砌塊具有輕質、節能、隔音、環保的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1為本發明的低貧釩鈦鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0036]為便於理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
[0037]一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法，包括如下步驟:
[0038]I)選用鐵尾礦為原料，經過預先脫泥，然後進行研磨分級和高濃度粒級匹配，即在較高濃度(如:35%~65%)條件下進行分級過程，得到粒度小於0.2mm的低貧釩鈦鐵尾礦粉料；
[0039]2 )按重量配比:取經處理後的低貧釩鈦鐵尾礦50wt%~80wt%，配加水泥5wt%~25wt%,石灰10wt%~35wt%,達到原料中娃、招與鈣鐵等元素匹配,形成水化產物的化學配比；[0040]3)將物料按水料比0.4~0.8調眾，攪拌、混勻；添加緩凝劑0.5wt%~5wt%，發氣劑0.02wt%~0.25wt% ;添加發氣劑後，0.5min~2min注模發泡，經水泥與緩凝劑微泡穩固而成加氣混凝土坯體；
[0041]4)經靜停、預養Ih以上，將坯體翻轉、按成品大小要求切割；入高溫蒸壓釜，150~250°C、0.5-2.0MPa下蒸壓養護5h以上，蒸養過程為程序智能控制，最後即得輕質節能的加氣混凝土砌塊成品。
[0042]實施例1
[0043]一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法，包括如下步驟:
[0044]1)將低貧釩鈦鐵尾礦預先脫泥，然後研磨得到粒度小於0.080mm的粉料；
[0045]2)將步驟I)所得粉料與水泥、石灰混合得到混合料，其中粉料52wt%，水泥25wt%，石灰23wt% ；
[0046]3)將步驟2)所得混合料與水調漿後加入緩凝劑、發氣劑注模發泡成為坯體；水與混合料的比為0.5 ;以混合料與緩凝劑、發氣劑的總量為基準，所述緩凝劑為4.5wt%，發氣劑為 0.15wt% ；
[0047]4)將步驟3)所得坯體經靜停預養2h、翻轉切割、200°C、0.7MPa下高溫蒸壓養護7h,即得所述加氣混凝土砌塊。
[0048]實施例2
[0049]一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法，包括如下步驟:
[0050]1)將低貧釩鈦鐵尾礦預先脫泥，然後研磨得到粒度小於0.015mm的粉料；
[0051 ] 2)將步驟I)所得粉料與水泥、石灰混合得到混合料，其中粉料78wt%，水泥5wt%，石灰17wt% ；
[0052]3)將步驟2)所得混合料與水調漿後加入緩凝劑、發氣劑注模發泡成為坯體；水與混合料的比為0.8 ;以混合料與緩凝劑、發氣劑的總量為基準，所述緩凝劑為0.5wt%，發氣劑為 0.05wt% ；
[0053]4)將步驟3)所得坯體經靜停預養4h、翻轉切割、150°C、2.0MPa下高溫蒸壓養護IOh,即得所述加氣混凝土砌塊。
[0054]實施例3
[0055]一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法，包括如下步驟:
[0056]1)將低貧釩鈦鐵尾礦預先脫泥，然後研磨得到粒度小於0.20mm的粉料；
[0057]2)將步驟I)所得粉料與水泥、石灰混合得到混合料，其中粉料65wt%，水泥10wt%，石灰25wt% ；
[0058]3)將步驟2)所得混合料與水調漿後加入緩凝劑、發氣劑注模發泡成為坯體；水與混合料的比為0.64 ;以混合料與緩凝劑、發氣劑的總量為基準，所述緩凝劑為2wt%，發氣劑為 0.8wt% ；
[0059]4)將步驟3)所得坯體經靜停預養1.5h、翻轉切割、190°C、1.0MPa下高溫蒸壓養護9h,即得所述加氣混凝土砌塊。
[0060]按照GBl 1968-2006測試實施例1_3製得的加氣混凝土砌塊的性能。結果如下:幹密度為590kg/m3~610kg/m3，抗壓強度為3.6MPa以上，凍後強度達到2.9MPa以上，乾燥收縮係數值為0.39mm/m以下，導熱係數0.14ff/(m -k)以下；尺寸偏差，平面彎曲，表面疏鬆情況均符合國標要求。
[0061] 申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發明並不局限於上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬【技術領域】的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和 公開範圍之內。
【權利要求】
1.一種鐵尾礦生產加氣混凝土砌塊的方法，包括如下步驟: 1)將鐵尾礦預先脫泥，然後研磨得到粉料； 2)將步驟I)所得粉料與水泥、石灰混合的混合料； 3)將步驟2)所得混合料與水攪拌，混勻，調漿後加入緩凝劑、發氣劑注模發泡成為坯體； 4)將步驟3)所得坯體經靜停預養、翻轉切割、高溫蒸壓養護，即得所述加氣混凝土砌塊。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟I)所述鐵尾礦為低貧釩鈦鐵尾礦。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，步驟I)所述粉料的粒度小於0.2mm，優選小於 0.080mm。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟2)中所述混合料中粉料50wt%~80wt%,水泥5wt%~25wt%,石灰10wt%~35wt% ;優選為粉料60wt%~70wt%,水泥10wt%~15wt%,石灰 15wt% ~25wt%。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟3)中水與混合料的比為0.4~0.8，優選為0.56~0.64。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟3)中以混合料與緩凝劑、發氣劑的總量為基準，所述緩凝劑為0.3wt%~5wt%，發氣劑為0.0`2wt%~0.25wt%，優選緩凝劑為lwt%~3wt%,發氣劑為 0.05wt% ~0.10wt%o
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟4)中所述靜停預養的時間為Ih以上，優選為2~4h。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟4)中所述高溫蒸壓養護的時間為5h以上，優選為8~10h。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟4)中所述高溫蒸壓養護的溫度為150~250 °C，優選為180~200 °C ;高溫蒸壓養護的壓力為0.5-2.0MPa,優選為0.8_1.2MPaο
10.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，包括如下步驟: 1)將低貧釩鈦鐵尾礦預先脫泥，然後研磨得到粒度小於0.080mm的粉料； 2)將步驟I)所得粉料與水泥、石灰混合得到混合料，其中粉料60wt%~70wt%，水泥10wt% ~15wt%,石灰 15wt% ~25wt% ； 3)將步驟2)所得混合料與水調漿後加入緩凝劑、發氣劑注模發泡成為坯體；水與混合料的比為0.56~0.64 ;以混合料與緩凝劑、發氣劑的總量為基準，所述緩凝劑為lwt%~3wt%,發氣劑為 0.05wt% ~0.10wt% ； 4)將步驟3)所得坯體經靜停預養2~4h、翻轉切割、180~200°C、0.8-1.2MPa下高溫蒸壓養護8~10h，即得所述加氣混凝土砌塊。
【文檔編號】C04B18/12GK103819218SQ201410006471
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月7日 優先權日:2014年1月7日
【發明者】羅立群, 王瑞亭, 金文波, 楊曉超, 黃紅 申請人:平泉金盛科技發展有限公司, 武漢理工大學