[發明專利]以褐煤提鍺尾渣為主要原料的蒸壓磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201410181063.1
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103964799A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 陳佳;那金華;陳文華;李文華;張應紅;高建華
• 申請（專利權）人: 臨滄師范高等專科學校
• 主分類號: C04B28/10
• 分類號: C04B28/10;C04B18/12;C04B18/08
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 蘇蕓蕓

技術領域

本發明屬于蒸壓磚技術領域，具體涉及一種以褐煤提鍺尾礦為主要原料的蒸壓磚及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著我國建筑業持續發展，建筑用磚，以其良好的抗壓強度，成為用量最大的建筑材料，而蒸壓磚，因其工藝簡單、成本較低、能耗小，越來越得到廣泛應用。在國內外研究中，主要用粉煤灰為原料制備蒸壓磚，并且通常要添加水泥（袁明亮，李康，賴穎明，等.粉煤灰蒸壓磚及其制備方法 [P]CN103193441A，2013)，然而，粉煤灰作為近年來新型建筑材料價格逐年上漲，水泥作為一種成品工業原料，價格相對較高。因此，以各種固體廢棄物為原料生產蒸壓磚，成為我們必須研究的一項重要課題。目前，雖有一些研究是利用固體廢棄物為原料制備蒸壓磚，但尾礦的摻量較少，添加劑摻量較高，從而成本較高（李秋義，利用建筑垃圾生產蒸壓磚 [P]CN101041567，2006），并且當前以褐煤提鍺尾渣為主要原料制備蒸壓磚的研究未見報道。

在提鍺的過程中，先將褐煤焙燒，再采用大量的含酸溶液處理含鍺煙塵，將其中的四價鍺轉移到溶液中，過濾洗滌后，濾渣經堿石灰中和后即為褐煤提鍺尾渣。目前褐煤提鍺尾渣主要采取堆放處理，容易造成占地、污染環境等問題，同時也造成很大的安全隱患。因此，如何利用褐煤提鍺尾渣已經引起科研人員的關注，目前的研究主要是制備建材方面。如：利用褐煤提鍺尾渣制備燒結陶粒及免燒陶粒，而以褐煤提鍺尾渣為原料制備蒸壓磚的研究未見報到。本研究采用褐煤提鍺尾渣為基質制備蒸壓磚，以實現二次資源回收利用和環保的目的。本發明工藝簡單、能耗小、尾渣利用率高。

發明內容

本發明旨在克服已有的技術缺陷，目的是提供一種工藝簡單，能耗較小的褐煤提鍺尾渣為主要原料的蒸壓磚，該蒸壓磚組成物及其重量百分比為預處理褐煤提鍺尾渣50wt%~65wt%、粉煤灰10wt%~20wt%、消石灰10wt%~15wt%、水10wt%~15wt%、添加量為消石灰重量2.0 wt%~2.05wt%的添加劑；各組分的重量百分比之和為100%。

其中所述添加劑為硫酸鈉、硫酸鈣或氧化鈣中的一種或幾種的任意比混合物。

所述預處理褐煤提鍺尾渣是先將褐煤提鍺尾渣烘干至含水率小于1wt%，再破碎至粒度<3mm，即得預處理褐煤提鍺尾渣；在預處理尾渣中，粒徑小于0.074mm的原料<20wt%。

本發明另一目的是提供以褐煤提鍺尾渣為主要原料的蒸壓磚的制備方法，具體操作步驟如下：

（1）將預處理褐煤提鍺尾渣、消石灰、粉煤灰倒入攪拌機內干混4min ~5min后，加入水和添加劑繼續攪拌3~5min；

（2）將步驟（1）所得混合料陳化1h~2h后壓制成磚坯，成型壓力為10～20Mpa；

（3）將步驟（2）所得磚坯靜養6h后放入蒸養釜內，在蒸壓養護溫度為150～160℃，蒸壓養護壓力為1.05Mpa~1.25Mpa，蒸壓條件下蒸壓養護5h~8h，自然降溫，即得以褐煤提鍺尾渣為主要原料的蒸壓磚。

本發明中所述褐煤提鍺尾渣是指將含鍺褐煤篩分、制煤球后加入鏈條爐冶煉，對爐內產生的含鍺煙塵采用旋風收煙器、布袋收塵器進行收集，然后采用8～9mol/L 鹽酸溶液對含鍺煙塵加溫浸出，加熱溫度為是80~90℃，浸出時間4h-8h，鍺以四氯化鍺的形式轉移到浸出溶液中，將溶液過濾，濾渣洗滌后經堿石灰中和至中性即得到褐煤提鍺尾渣；制得的褐煤提鍺尾渣粒度較粗，粒徑大于3mm的尾渣>80%，需經過粉磨才能成球；其塑性指數為12%~14%，可塑性中等；含鍺褐煤的冶煉采用常規方法進行，如參照申請號93121175.1中方法實施。

由于采用了上述技術方案，本發明有以下有益效果：

1、本發明以褐煤提鍺尾渣為原料制備蒸壓磚，為該類尾礦提供了有效的利用途徑，解決了尾礦堆存造成的安全隱患，環境污染等問題；

2、本發明中褐煤提鍺尾渣前期經過酸浸并水洗，礦物表面較粗糙，因此該礦物中所含二氧化硅的活性更高，有利于后期水化反應的進行，故制備的蒸壓磚強度更高；

3、該制備工藝只需蒸壓養護而不需要高溫焙燒，節約了生產成本，有效地降低了能耗；

4、本發明中的消石灰代替生石灰，避免消化不均而造成的坯體強度下降問題，提高了蒸壓磚的生產效率。

因此，本發明具有環境友好，能耗小的優點，拓寬了蒸壓磚的原料來源，開拓了褐煤提鍺尾渣綜合利用的新途徑，其產品強度高，耐久性能優良。

具體實施方式