[發(fā)明專利]一種微細粒銅尾礦制備地聚物基再生骨料的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010046575.2
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111233360A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱江;宋少先;帥金山;李洪強;劉銀生;徐汪楊;劉恒柏;胡勇;馮運春;高勝洲;李名水;王有奇;黃嫻珍
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北三鑫金銅股份有限公司;武漢理工大學(xué)
• 主分類號: C04B18/02
• 分類號: C04B18/02
• 代理公司: 武漢國越知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42232
• 代理人: 張熔舟

本發(fā)明公開了一種微細粒銅尾礦制備地聚物基再生骨料的方法，涉及工業(yè)固體廢棄物(銅尾礦)無害化、減量化、資源化與綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，該微細粒銅尾礦制備地聚物基再生骨料的方法按照質(zhì)量百分比計，其原料組成包括：銅尾礦65?80％，粉煤灰5?10％，水玻璃10?20％，NaOH 2?5％，CaO 0.5?1％。本發(fā)明提供了的微細粒銅尾礦制備地聚物基再生骨料的方法，充分利用難利用的細粒尾礦，減少固體廢棄物的排放，消納微細粒銅尾礦效率高，制備的再生骨料機械性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)固體廢棄物(銅尾礦)無害化、減量化、資源化與綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微細粒銅尾礦制備地聚物基再生骨料的方法。

背景技術(shù)

銅作為一種需求量龐大的礦產(chǎn)資源，被廣泛應(yīng)用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域行業(yè)，而銅資源的開采利用會產(chǎn)生大量的銅尾礦，數(shù)量龐大的銅尾礦作為固體廢物，在我國一般是以泥漿形式直接排入尾礦庫中進行堆存，極少部分被作為充填材料回填到挖空的礦井中，其綜合利用水平較低。大量銅尾礦的堆存，會造成種種弊端：占用大量的農(nóng)林土地，導(dǎo)致土地資源失衡；增加企業(yè)運營成本；污染環(huán)境；存在安全隱患。因此迫切需要對尾礦進行合理處置，拓展其綜合利用的途徑，并開展銅尾礦應(yīng)用的環(huán)境影響分析，使廢棄尾礦實現(xiàn)減量化、資源化、無害化開發(fā)。

從其組成成分和工藝特性上分析，銅尾礦更適合再利用于硅酸鹽建筑材料領(lǐng)域。施正倫等進行了銅尾礦替代黏土進行配料的試驗，并在生產(chǎn)線上進行擴大試驗，發(fā)現(xiàn)銅尾礦的替代，可提高熟料日產(chǎn)量，降低標煤消耗，但銅尾礦的摻合量因礦種不同有所差異。Saeed等利用銅尾礦制備環(huán)保磚進行再利用，研究一系列制備工藝，發(fā)現(xiàn)制備的環(huán)保磚符合ASTM的相關(guān)要求，并且其中含水量、成型壓力、固化溫度等均影響到銅尾礦環(huán)保磚的性能。江勤等研究將銅尾礦摻入以鋼渣、粉煤灰為主要原料的配料中作為第三種主要原料，采用熔融法制備復(fù)合微晶玻璃，研究制備的復(fù)合微晶玻璃的耐急熱急冷性能優(yōu)于大理石、瓷質(zhì)磚、花崗巖。銅尾礦制備建筑材料方面，由于銅尾礦成分復(fù)雜、反應(yīng)活性較差的特點，使之大多只能以摻合料的形式加入，導(dǎo)致其摻入量有限。

在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：現(xiàn)有的微細粒銅尾礦存在利用缺乏的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中相關(guān)產(chǎn)品的不足，本發(fā)明提出一種微細粒銅尾礦制備地聚物基再生骨料的方法，解決微細粒銅尾礦大宗量資源化利用的問題。

本發(fā)明提供了一種微細粒銅尾礦制備地聚物基再生骨料的方法，按照質(zhì)量百分比計，其原料組成包括：銅尾礦65-80％，粉煤灰5-10％，水玻璃10-20％，NaOH 2-5％，CaO0.5-1％。

在本發(fā)明的某些實施方式中，所述銅尾礦粒度范圍為5-200μm。

在本發(fā)明的某些實施方式中，所述粉煤灰是煤燃燒后煙氣中的細灰，其粒度中大于45μm的顆粒至多不超過45％，含水率小于或等于1％，化學(xué)組成中SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃占比至少為50％。

在本發(fā)明的某些實施方式中，所述的水玻璃和NaOH作為堿激發(fā)劑來溶解粉煤灰中的硅鋁酸鹽并促進其的地聚物反應(yīng)，水玻璃為模數(shù)3.3、SiO₂+Na₂O含量為25-32％的工業(yè)水玻璃，通過與NaOH固體粉末混合調(diào)配模數(shù)為0.9-1.5的水玻璃，其添加量以控制體系中Na/Al摩爾比為0.5-0.9計。

在本發(fā)明的某些實施方式中，所述的CaO添加量：CaO/(CaO+NaOH)的質(zhì)量比為0-0.3。

在本發(fā)明的某些實施方式中，所述方法還包括如下步驟：

步驟1：配制水玻璃并陳化-原料計量混合-壓力成型-脫模-養(yǎng)護-成品；