[發(fā)明專利]一種燒結(jié)磚及其制備方法

有效

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• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104150861A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范慶霞;胡海洋;陸云淡
• 申請（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;C04B18/30
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燒結(jié)磚的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種節(jié)能環(huán)保以細(xì)粒尾礦為主要原料的燒結(jié)磚及其制備方法。??????

背景技術(shù)

燒結(jié)磚是將擠壓成型的粘土質(zhì)磚坯在一定的溫度下燒結(jié)，傳統(tǒng)燒結(jié)磚普遍采用煤矸石、頁巖、粉煤灰和土等原料混合燒制而成，以粘土為主要原料生產(chǎn)燒結(jié)磚是最傳統(tǒng)的方法，它是在粘土中摻入一定比例的煤粉，近年來已被國家明令禁止。隨著國家對環(huán)境保護(hù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求的不斷提高，利用尾礦生產(chǎn)新型建材得到了迅速發(fā)展，出現(xiàn)了以鐵尾礦、銅尾礦、金尾礦、鉬尾礦、鋅尾礦等為主要原料的燒結(jié)磚。

尾礦是礦山生產(chǎn)的廢棄物，除充填井下采空區(qū)、少量綜合利用外，目前國內(nèi)多數(shù)礦山均采用尾礦庫堆存濕式或干式細(xì)粒尾礦，不僅占用了大量的農(nóng)田、山場林地，還可能帶來嚴(yán)重的安全和環(huán)保問題。隨著國家對礦山開發(fā)資源、安全環(huán)保要求的日益提高，不少礦山加大了尾礦綜合利用的力度，利用尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚、水泥等建材產(chǎn)品已成為消化尾礦的主要途徑。在尾礦中摻入一定比例的粘土、煤矸石粉、煤粉等原料，使混合料具有一定的塑性并達(dá)到燒成所需的發(fā)熱量，在建材行業(yè)燒結(jié)磚領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。現(xiàn)行的采用尾礦為原料的配比方案有：①在尾礦中摻入一定比例的煤粉形成燒結(jié)磚混合料；②在尾礦中摻入一定比例的粘土、煤粉形成燒結(jié)磚混合料；③在尾礦中摻入一定比例的煤矸石粉、煤粉形成燒結(jié)磚混合料；④在尾礦中摻入一定比例的粘土、煤矸石粉、煤粉形成燒結(jié)磚混合料等。由于煤粉價(jià)格較高，對生產(chǎn)燒結(jié)磚的成本影響大，不利于提高產(chǎn)品市場競爭力，同時(shí)以上幾種配比方案在制備燒結(jié)磚時(shí)還需要加入其它組分以滿足混合料在制備時(shí)所滿足的性能條件如溫度，塑性等，并非自身原料就能滿足的。

燒結(jié)磚是將擠壓成型的粘土質(zhì)磚坯在一定的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，磚坯中的鋁硅酸鹽礦物部分熔融冷卻后將其余礦物顆粒粘結(jié)成一體，經(jīng)燒結(jié)的磚坯保持原有的形狀并具有一定的物理力學(xué)性能。生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法有內(nèi)燃法、外燃法兩種，近年來國內(nèi)建成的燒結(jié)磚廠多數(shù)采用內(nèi)燃法生產(chǎn)。燒結(jié)磚質(zhì)量好壞與原料的礦物組成關(guān)系密切，當(dāng)原料SiO₂含量過高時(shí)，可塑性變差、成型困難，當(dāng)原料Al₂O₃含量過低時(shí)，制品強(qiáng)度降低、不抗折，當(dāng)原料Fe₂O₃含量較高時(shí)，可降低燒成溫度、制品顏色較深，當(dāng)原料CaO含量過高、粒度大于1mm時(shí)，制品易出現(xiàn)石灰爆裂、吸潮現(xiàn)象，當(dāng)原料MgO含量高時(shí)，制品會出現(xiàn)泛霜、體積膨脹。通常地，為了改善燒結(jié)磚成型指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量，防止出現(xiàn)爆裂、泛霜等現(xiàn)象，研究一種能制備出合格指標(biāo)及高質(zhì)量的燒結(jié)磚的礦物組成及其制備方法成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的高性能、價(jià)格低廉的環(huán)保型以細(xì)粒尾礦為主要原料、摻入煤泥制作的燒結(jié)磚及其制備方法，該燒結(jié)磚及其制備方法中所采用的尾礦和煤泥兩種組分混合本身就能達(dá)到燒結(jié)磚所需的塑性和發(fā)熱量的要求無需添加其它組分來實(shí)現(xiàn)，達(dá)到大量利用尾礦實(shí)現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用，既節(jié)約了資源同時(shí)也降低了燒結(jié)磚的成本。

本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

一種燒結(jié)磚，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包含以下組分：尾礦80-85份，煤泥15-20份，其中，尾礦和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量為60-70%、Al₂O₃含量為6-10%、CaO含量低于6%、MgO含量低于6%、Fe₂O₃含量為5-9%、其他礦物含量為6-9%、燒失量為5-9%。

尾礦是礦山生產(chǎn)的廢棄物，除充填井下采空區(qū)、少量綜合利用外，基本上都是采用尾礦庫進(jìn)行堆存，不僅占用大量農(nóng)田還會嚴(yán)重污染環(huán)境甚至帶來安全問題，將尾礦作為制備燒結(jié)磚的原料不僅能實(shí)現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用還能降低燒結(jié)磚的制備成本，相比于傳統(tǒng)采用粘土為原料的制備，以尾礦代替更能減少環(huán)境的污染；此外，以煤泥作為磚廠添加劑，可提高磚的硬度和抗壓強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案為：

前述燒結(jié)磚中，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包含以下組分：尾礦80份，煤泥20份，其中，尾礦和煤泥混合后，使混合料中SiO₂含量為60%、Al₂O₃含量為8%、CaO含量為4%、MgO含量為3%、Fe₂O₃含量為8%、其他礦物含量為9%、燒失量為8%。