[發明專利]一種煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚及其制備方法

有效

• 申請號: 202011642220.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112723840B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王文龍;吳長亮;馮美軍;王旭江;李敬偉;張超;蔣穩;張樹文;曲恒輝;趙佃寶
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東高速材料技術開發有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

1.一種煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚，其特征是，由上至下依次為面層和基層；

面層中，原料以質量份數計包括掘進矸石骨料60～70份、鐵尾礦砂15～25份、固廢基硫鋁酸鹽膠凝材料15～20份、減水劑0.16～0.24份、固化劑2～4份及顏料1～2份；面層中的掘進矸石骨料的粒徑為1.25～2.5mm，鐵尾礦砂的粒徑為0.5mm～1.5mm；制備面層拌合料中，掘進矸石骨料、鐵尾礦砂的添加質量比為2:0.9～1.1；制備面層拌合料中，固化劑溶于一部分水，將固化劑水溶液加入混合料中進行慢速攪拌，再加入剩余水進行快速攪拌；慢速攪拌的時間為40～50s；快速攪拌的時間為85～95s；面層中的水膠比為0.226～0.234；

基層中，原料以質量份數計包括掘進矸石骨料65～75份、固廢基硫鋁酸鹽膠凝材料15～20份、廢石粉5～15份、粘合劑0.16～0.24份、減水劑0.26～0.34份；基層中掘進矸石骨料的粒徑為2.5～5mm；固廢基硫鋁酸鹽膠凝材料由廢石粉、脫硫石膏、鋼渣、鋁渣四種固廢原材料協同制備；廢石粉、脫硫石膏、鋼渣、鋁渣混合均勻，在1200～1300℃的溫度下煅燒，煅燒后的中間體加入脫硫石膏粉磨制備；基層中的水膠比為0.216～0.224。

2.如權利要求1所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚，其特征是，所述鐵尾礦砂為鐵礦選礦廠產生的固體廢棄物。

3.如權利要求2所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚，其特征是，鐵尾礦砂的主要成分為二氧化硅、三氧化鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、三氧化硫，其質量比為72～73:11～12:5～6:3～4:2～3:0.5～1.0。

4.如權利要求1所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚，其特征是，所述固化劑為改性脂肪胺類環氧固化劑。

5.如權利要求1所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚，其特征是，所述減水劑為聚羧酸減水劑。

6.如權利要求1所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚，其特征是，所述粘合劑為可分散性乳膠粉。

7.一種權利要求1所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚的制備方法，其特征是，包括如下步驟：

制備面層拌合料：將掘進矸石骨料、鐵尾礦砂、固廢基硫鋁酸鹽膠凝材料、減水劑、顏料混合均勻獲得混合料，將固化劑溶于水，將固化劑水溶液加入混合料中攪拌獲得面層拌合料；

制備基層拌合料：將掘進矸石骨料、固廢基硫鋁酸鹽膠凝材料、廢石粉、減水劑以及粘合劑進行混合，然后添加水混合獲得基層拌合料；

先在模具中攤鋪面層拌合料，再添加基層拌合料，然后靜壓成型獲得透水磚生坯，透水磚生坯養護獲得透水磚。

8.如權利要求7所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚的制備方法，其特征是，制備基層拌合料中，將掘進矸石骨料、固廢基硫鋁酸鹽膠凝材料、廢石粉、減水劑以及粘合劑進行混合的時間為25～35s。

9.如權利要求8所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚的制備方法，其特征是，制備基層拌合料中，先添加75～85％的水進行混合，然后添加剩余的水進行混合。

10.如權利要求9所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚的制備方法，其特征是，加水攪拌的總時間為3.0～3.5min。

11.如權利要求7所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚的制備方法，其特征是，攤鋪面層拌合料的厚度為4.5～5.5mm。

12.如權利要求11所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚的制備方法，其特征是，靜壓成型的壓力為10～15MPa。

13.如權利要求11所述的煤矸石協同鐵尾礦免燒透水磚的制備方法，其特征是，養護的溫度為15～25℃。