[發(fā)明專利]鐵尾礦基復(fù)合礦物摻合料及其制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310289520.4
• 申請(qǐng)日: 2013-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN103342491A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李北星;陳夢(mèng)義;王威;曾維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B18/12
• 分類號(hào): C04B18/12;C04B22/10;C04B22/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鐵尾礦資源化利用，具體的是涉及水泥和混凝土用鐵尾礦基復(fù)合礦物摻合料及其制備工藝。

背景技術(shù)

尾礦已成為我國(guó)目前產(chǎn)出量最大、綜合利用率最低的固體廢棄物。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)由于礦產(chǎn)資源開發(fā)而產(chǎn)生的尾礦累積堆存量已超過100億t，目前正以12億t/a左右的速度增長(zhǎng)，年綜合利用量不足2億t。如此低的綜合利用率不僅是資源的一種浪費(fèi)，而且構(gòu)成環(huán)境巨大威脅。國(guó)內(nèi)外對(duì)尾礦的利用，主要包括生產(chǎn)水泥、建筑用砂、加氣混凝土、砌塊、免燒磚、燒結(jié)磚、陶瓷墻地磚、玻化磚、透水磚、微晶玻璃、保溫材料等產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品附加值低，鐵尾礦利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)未得到有效發(fā)揮。

發(fā)明專利CN101121579A《一種利用鐵尾礦生產(chǎn)混凝土活性摻合料的方法》公開了一種利用磁鐵石英巖型鐵尾礦替代部分礦渣磨細(xì)粉生產(chǎn)混凝凝土活性摻合料的方法，該項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)的活性摻合料具有較高活性，但其中的鐵尾礦需經(jīng)過粉磨預(yù)處理后再通過熱蝕變反應(yīng)變成活性摻合料，蝕變反應(yīng)工藝比較復(fù)雜、難于工業(yè)化生產(chǎn)且其中的蝕變劑主要由硫酸鹽類、硝酸鹽類、碳酸鹽類、氯鹽類及氟鹽類等14中無機(jī)鹽配制而成，這些物質(zhì)的存在對(duì)混凝土的工作性和耐久性有不利影響。

發(fā)明專利CN101182141A《一種利用鐵尾礦制備高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料的方法》和發(fā)明專利CN102658596A《一種利用粉煤灰和鐵尾礦制備高強(qiáng)混凝土材料的方法》均公開了一種以鐵尾礦為主要原料制備膠凝材料和以鐵尾礦為細(xì)骨料制備細(xì)骨料混凝土的高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料的方法，以上兩種技術(shù)雖然能夠大宗消納鐵尾礦和節(jié)約天然砂石，但鐵尾礦基鐵尾礦膠凝材料的制備需經(jīng)過三級(jí)梯度粉磨，制備工藝復(fù)雜，工業(yè)化生產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明專利CN101805139《用高硅尾礦生產(chǎn)高性能混凝土及其配制方法》公開了一種高硅鐵尾礦用作混凝土摻合料和替代部分天然砂制備高性能混凝土的方法，該項(xiàng)技術(shù)為鐵尾礦的消納和混凝土中細(xì)集料的來源提供了一種方向。然而，近些年，隨著我國(guó)金屬礦山資源貧、雜、細(xì)特征的日益凸顯，選礦企業(yè)普遍提高了磨礦細(xì)度，并且在對(duì)尾礦中殘余有價(jià)組分進(jìn)行回收的過程中大都對(duì)尾礦進(jìn)行了再磨，導(dǎo)致再選后的尾礦中位粒徑由200μm降至40μm左右，這些過細(xì)的尾礦已不適合用于建筑用砂，因此在該項(xiàng)技術(shù)中將鐵尾礦替代部分天然砂的可行性將受到限制。另外，該項(xiàng)技術(shù)中涉及的將鐵尾礦用來制備混凝土用復(fù)合摻合料，其在復(fù)合摻合料中的最大摻量為45%，鐵尾礦用作摻合料利用率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)而提供一種鐵尾礦基復(fù)合礦物摻合料及其制備方法，以提高鐵尾礦利用率。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：鐵尾礦基礦物摻合料，包括有原料鐵尾礦、工業(yè)廢渣和石灰石，所述的工業(yè)廢渣為礦渣或磷渣或鋼渣或錳渣，各原料所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：鐵尾礦50%-70%，工業(yè)廢渣10%-40%，石灰石10%-30%，還包括有占原料總質(zhì)量的0%-5%的石膏和0%-0.05%的助磨劑。

按上述方案，所述的各原料所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：鐵尾礦50%-60%，工業(yè)廢渣20%-30%，石灰石10%-20%，還包括有占原料總質(zhì)量的3%-5%的石膏和0.03%-0.05%的助磨劑。

按上述方案，所述的鐵尾礦的細(xì)度模數(shù)為1.81，1.18mm以下的顆粒有94.6%，質(zhì)量百分比計(jì)。

鐵尾礦基礦物摻合料的制備工藝，包括如下步驟：

1）將鐵尾礦砂、工業(yè)廢渣、石灰石分別烘干至水分≤1%，備用，所述的工業(yè)廢渣為礦渣或磷渣或鋼渣或錳渣，各原料所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：鐵尾礦50%-70%，工業(yè)廢渣10%-40%，石灰石10%-30%，還包括有占原料總質(zhì)量的0%-5%的石膏和0%-0.05%的助磨劑；

2）將烘干后的鐵尾礦砂配以石膏送入球磨機(jī)進(jìn)行粉磨，粉磨過程中加入助磨劑；

3）將烘干后的工業(yè)廢渣配以石膏送入球磨機(jī)進(jìn)行粉磨，粉磨過程中加入助磨劑；

4）將烘干后的石灰石配以石膏送入球磨機(jī)進(jìn)行粉磨，粉磨過程中加入助磨劑；

5）將步驟2）、步驟3）和步驟4）所得的鐵尾礦粉、工業(yè)廢渣粉、石灰石粉混合均勻，即得鐵尾礦基復(fù)合礦物摻合料。

按上述方案，步驟2）鐵尾礦砂磨至勃氏比表面積為400～800m²/kg。

按上述方案，步驟3）工業(yè)廢渣磨至勃氏比表面積為400-600m²/kg。