[發(fā)明專利]一種防水砂漿及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610259472.8
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105837123B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙云良;王偉;宋少先;劉惠
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/08;C04B18/12
• 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)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種以反浮選硅質(zhì)尾礦為主要原料的防水砂漿及其制備方法。

背景技術(shù)

礦產(chǎn)資源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)力水平的提高，人類利用礦產(chǎn)資源的種類與數(shù)量愈來愈廣。但伴隨著礦產(chǎn)資源的開采，尾礦的出產(chǎn)量也愈來愈大。全球尾礦年排放量在100億噸以上，其中我國尾礦年排放量高達15億噸以上。最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：我國尾礦累積堆存量已接近150億噸。尾礦大量堆積會造成諸多社會問題。具體為：①環(huán)境問題。突出表現(xiàn)在土地侵占、植被破壞、土地退化、沙漠化以及粉塵污染、水體污染等。②引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害等問題。尾礦庫中含有大量重金屬離子和化學(xué)藥劑，一旦發(fā)生事故，會對下游居民的生命和財產(chǎn)造成巨大的危害，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染；③造成資源的嚴(yán)重浪費。尾礦中含有大量有待開發(fā)的有價組分，如有色金屬銅、鐵、鋅、鉛、錫等以及大量可用脈石石英、長石等。

一些發(fā)達國家尾礦的利用率可達60％以上，然而目前我國的礦山尾礦利用率很低，僅為18.9％，主要用于以下幾個方面：①尾礦再選、回收有價成分；②尾礦的干排和復(fù)墾；③尾礦充填采礦區(qū)；④尾礦生產(chǎn)建材。在公開的論文(F.L.da Silva,F.G.S.Araújo,M.P.Teixeira,R.C.Gomes,F.L.von Krüger.tudy of the recovery and recycling of tailings from the concentration of iron ore for the production of ceramic[J].Ceramics International,2014,12:16085-16089.)中，F(xiàn).L.da Silva等人成功利用鐵尾礦制備了陶瓷材料；在公開的論文(Yongliang Chen,Yimin Zhang,Tiejun Chen,Yunliang Zhao,Shenxu Bao.Preparation of eco-friendly construction bricks from hematite tailings[J].Construction and Building Materials,2011,04:2107-2111.)中，Yongliang Chen等人利用低硅赤鐵礦成功制備了環(huán)保型蒸壓磚。說明尾礦在建材方面的潛力巨大；

研究表明，浮選尾礦是尾礦的重要組成部分。浮選通常包括正浮選和反浮選，其中反浮選尾礦表面更是吸附有大量浮選藥劑，浮選藥劑疏水端向外定向排列，在尾礦表面形成一層疏水層，使反浮選尾礦表現(xiàn)出疏水的特性。另一方面，反浮選尾礦的通常呈現(xiàn)為硅質(zhì)的化學(xué)特性，這一點與砂漿中骨料的化學(xué)特性表現(xiàn)出一致性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，基于反浮選尾礦疏水的表面特性及硅質(zhì)的化學(xué)的特性，提出一種防水砂漿及其制備方法，其屬于綠色環(huán)保型且能顯著降低防水材料成本的尾礦處理方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種防水砂漿，其組分及其含量為：

反浮選硅質(zhì)尾礦粉 50～75wt％；

水泥 25～50wt％

還包括有占上述原料 25～33.5wt％的水。

所述的防水砂漿的制備方法，首先按反浮選硅質(zhì)尾礦粉為50～75wt％，水泥為25～50wt％配料，加入到行星式攪拌機中攪拌，使原料充分混合均勻；然后加入占上述原料25～33.5wt％的水，采取攪拌制度攪拌后，裝模，在膠砂振動臺上振動成型；室溫放置后脫模，脫模后，進行養(yǎng)護制得防水砂漿產(chǎn)品。

按上述方案，所述的反浮選硅質(zhì)尾礦的SiO₂含量在70wt％以上，粒度范圍為0.38～0.074mm。

按上述方案，所述的水泥是硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或復(fù)合硅酸鹽水泥。

按上述方案，所述的養(yǎng)護溫度20±3℃，養(yǎng)護相對濕度90％以上。

按上述方案，所述的攪拌制度是在攪拌葉自轉(zhuǎn)140±5r/min、公轉(zhuǎn)62±5r/min條件下攪拌1～4min，在攪拌葉自轉(zhuǎn)258±10r/min、公轉(zhuǎn)125±10r/min條件下攪拌0.5～2min。

按上述方案，所述的振動時間是2～5min；室溫放置時間12～48h。

按上述方案，行星式攪拌機中攪拌時間3～10min。

按上述方案，所述的反浮選硅質(zhì)尾礦為采用活化劑為金屬離子，捕收劑為離子型捕收劑的常規(guī)工藝所得。