[發明專利]利用鐵尾礦或石英巖類煤矸石和脫硫石膏制備的抹灰材料

有效

• 申請號: 201110443447.2
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102531512A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李曉光;謝誠;李寶東
• 申請（專利權）人: 長安大學;柞水縣潤東低碳建材有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明屬于建筑材料和工業固體廢棄物資源再利用技術領域，涉及一種利用鐵尾礦或石英巖類煤矸石和脫硫石膏共同制備的建筑抹灰材料。

背景技術

礦產資源是地球的稀缺資源，其開發利用是人類社會生存和發展的基礎。我國目前已探明礦產資源總值居世界第3位，但人均占有量僅為世界人均占有量的1/2。伴隨著我國經濟的快速發展，我國有很多礦產資源面臨枯竭的境地，因此提高資源的綜合循環利用水平，迫在眉睫。

目前，我國工業固體廢棄物綜合利用率在60％左右，而金屬尾礦和煤矸石綜合利用率平均不到10％。它們的綜合利用技術難度大，利用的技術水平大大落后。金屬尾礦和煤矸石已成為我國目前產出量最大、綜合利用率最低的工業固體廢棄物。

國內外研究進展

金屬尾礦是選礦廠在特定經濟技術條件下，將礦石磨細、選取“有用組分”后所排放的廢棄物，其中含有一定數量的有用金屬和礦物，具有粒度細、數量大、成本低、可利用性差的特點。它的隨意排放是造成環境污染的重要原因，也是資源損失常見的途徑。由于該類廢棄物自身附加值較低，在不同類型的尾礦中，其化學成分和礦物成分的含量差別較大，且具有不同的結晶化學行為，使得尾礦的綜合利用存在較大難度。在國內外已引發嚴重的環境問題，成為制約地方經濟發展，破壞人類生存環境的重要問題。

而煤矸石具有與金屬尾礦類似的特點，它是采煤工業常見的廢棄物之一。現已發展成為我國排放量最大的工業固體廢棄物之一，隨著采煤量的不斷增加，煤矸石的排放量也越來越多。煤矸石的堆積不但占用大量耕地，而且煤矸石中所含的硫化物散發后會污染大氣和水源，造成嚴重的后果。解決煤矸石的處理和利用問題已迫在眉睫。

工業金屬尾礦和煤矸石種類繁多，性能差異較大，世界各國在確定循環利用技術路線的過程中，應根據具體對象區別對待，提出不同循環利用方向。

近年來，隨著城市建設規模不斷擴大，建筑材料的使用量不斷增大。砂子作為一種自然資源，是配制混凝土及砂漿制品的重要組成材料。它再生周期漫長，長期開采使得儲量日趨枯竭。在利益的驅動下，無序、過度的爛采亂挖，造成了資源流失、堤防受損，嚴重影響了航運、破壞環境。由于河砂的開采量逐年減少，在不遠的將來，必將嚴重制約建筑市場的健康發展。人工砂作為替代品，已逐步進入市場，在一定程度上緩解了河砂資源的緊缺局面。但開山采石，同樣消耗大量的自然資源，破碎過程產生粉塵污染，破壞環境，還可能引發地質災害，為環境帶來負面效應，不符合可持續發展原則。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種利用物理化學性質較為穩定的惰性細骨料：工業鐵尾礦或石英巖類煤矸石與電廠排放的脫硫石膏，主材利用這三類較難處理的工業廢棄物制備建筑工程廣泛使用的建筑抹灰材料配方。利用電廠排放的脫硫石膏和鐵尾礦或石英巖類煤矸石為核心材料，制備成本較低并且能大宗消耗以上三大類工業固體廢棄物的建筑材料，可有效減少占用的土地量，降低環境污染，力求最大限度改善自然生態環境。該體系的抹灰材料粘接力強、不空鼓開裂、施工質量好、保溫、隔熱、節能，具有呼吸功能和墻體自動調節室內溫濕度等功能，有利于創造良好的居住環境，可廣范應用在各種砌體抹灰工程中，特別適合于室內的抹灰施工。

為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案：

一種利用鐵尾礦或石英巖類煤矸石和脫硫石膏制備的抹灰材料，其特征在于，該抹灰材料由以下質量百分比的原材料制成：脫硫石膏：40％～50％，經選鐵工藝的鐵尾礦砂或經破碎工藝制備的石英巖類煤矸石砂：30％～40％；快硬膨脹型膠凝材料：2％～10％；石膏緩凝劑：0.1％～0.5％；保水劑：0.1％～0.5％；有機聚合物：0.5％～3％；粉狀固體填料：10％～15％。原料百分比之和為100％。

經試驗證明，本發明的鐵尾礦或石英巖類煤矸石與脫硫石膏制備的抹灰材料，具有以下特點：

1、成本較低并且能大宗消耗以上三大類工業固體廢棄物；

2、粘接力強、不空鼓、不開裂、施工質量好；

3、具備一定的保溫、隔熱、節能、防火；

4、具有可呼吸功能，能夠自動調節室內溫濕度，創造良好的居住環境；

5、可廣范應用在各種砌體抹灰，尤其適合于冬季內墻施工。

具體實施方式

本發明的宗旨是通過科學合理地分析鐵尾礦和煤矸石的排放情況，探索一條資源開發與環境保護協調發展之路，將尾礦和煤矸石資源化利用與土木工程發展相結合，為實現行業和國民經濟的可持續發展做出重要貢獻。