[發明專利]一種全固廢泡沫混凝土的制備方法

有效

• 申請號: 202111571579.3
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114105543B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 張蘇花;王長龍;許新亮;楊錦州;王延娜;王向民;王永波;張凱帆;馬錦濤;荊牮霖;平浩巖;張鴻澤;楊豐豪
• 申請（專利權）人: 邯鄲市建業建設工程質量檢測有限公司;河北工程大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B7/24;C04B38/02;C22B1/16;C22B1/24;C22B7/00;C22B7/04;C04B111/40;C04B111/76
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 方洪

本發明提供一種全固廢泡沫混凝土的制備方法，以鉛鋅尾礦為主要原料，輔以疏浚底泥、煤泥、鋁灰渣、銅渣、廢石粉、赤泥、雙聚氰胺廢渣、精煉渣、電解錳渣、氟石膏、秸稈等原料進行泡沫混凝土制備。本發明的制備方法包括粉料1、粉料2、粉料3、鉛鋅尾礦分選、粉料4、秸稈纖維、成品制備等工序。制備得到的泡沫混凝土強度和干密度達到JC/T1062?2007《泡沫混凝土砌塊》中A5.0、B06級的要求，此外抗凍性、導熱系數和碳化系數均達到同類產品要求，產品質量穩定，生產成本有效降低；且本發明回收的金屬精選粉中Fe品位可達85～95％，Fe回收率為90～97％，銅品位達0.5～0.7％，銅回收率為75～85％。

技術領域

本發明屬于灰砂磚建筑材料技術領域，尤其涉及一種全固廢泡沫混凝土的制備方法。

背景技術

泡沫混凝土含有大量的氣孔，具有密度低、保溫隔熱性能好，燃燒等級為A級不燃的優良性能被廣泛用在吸聲隔聲、建筑保溫、地下充填等工程領域中。泡沫混凝土作為一種發泡類無機非金屬材料，在滿足輕質、保溫的條件下，其產品存在抗壓強度普遍較低的缺點。用于節能的泡沫混凝土密度為300～800kg/m³時,其抗壓強度為0.5～3.0MPa％。因此，如何制備輕質高強泡沫混凝土是解決問題的關鍵。針對這一問題，不同學者提出不同的改進措施。一種觀點認為，速凝劑和早強劑可以提高泡沫混凝土的早期強度，從而提高施工效率。另一種觀點認為，尾礦取代部分硅酸鹽水泥，利用多組分協同效應可以提高泡沫混凝土的強度。

對于利用工業固體廢棄物制備泡沫混凝土，國內外學者做了大量的研究。邱軍付等通過在大摻量粉煤灰的水泥一粉煤灰制品中添加適量的粉煤灰激發劑，制備出干表觀密度為240kg/m3、粉煤灰摻量達45％，導熱系數為0.064W/(m·k)，強度為0.42MPa的泡沫混凝土保溫板。趙鐵軍等研究了粉煤灰摻量對泡沫混凝土抗壓強度的影響，在一定條件下，粉煤灰替代水泥用量高達75％。熊傳勝等探索研究了鋼渣及粉煤灰的摻量的不同對泡沫混凝土基本性能的影響。汪新道等研究了泡沫混凝土中加入粉煤灰、礦粉等量取代水泥對泡沫混凝土的干濕表觀密度、強度無不利影響，由于礦粉的活性高于粉煤灰，能夠彌補粉煤灰早期火山灰效應滯后的缺陷而導致早期強度降低的問題，適宜摻量為粉煤灰20％、礦粉25％。Jones等在泡沫混凝土中用未經任何處理的低鈣粉煤灰來代替一定量的砂，從而使泡沫混凝土的流動性和后期強度得到了顯著的提高。Nambiar等研究用粉煤灰部分代替砂對泡沫混凝土的干表觀密度等級以及對不同齡期的抗壓強度的影響，對于給定干表觀密度等級的泡沫混凝土，用粉煤灰來代替砂能夠大大提高泡沫混凝土的抗壓強度。

在各種尾礦大量堆存的當下，國內已有部分科研工作者針對利用尾礦資源制備泡沫混凝土進行了一定研究。狄燕青以粉磨后鉬尾礦為原料之一，研究了鉬尾礦摻量對發泡混凝土材料力學性能和干密度的影響。當鉬尾礦摻量為10％，水膠比為0.51、發泡劑摻量為5％、聚丙烯纖維摻量為0.5％時成功制備出了抗壓強度為0.45MPa，干密度為237kg/m3的超輕泡沫混凝土。田雨澤的研究表明，當鐵尾礦粉的摻量從10％增加到30％時，泡沫混凝土的抗壓強度逐漸增大；當摻量從30％增加到50％時，泡沫混凝土的抗壓強度逐漸減小。王銀生以金尾礦進行泡沫混凝土制備試驗，金尾礦摻量達73.3％，制備出表觀密度為954kg/m3、抗壓強度為11.7MPa、導熱系數為0.21W/(m·K)的砌塊。

由此可見對于綜合利用固體廢棄物資源與制泡沫混凝相結合已逐漸引起科研工作者們的高度重視。對于利用礦渣、粉煤灰等制備泡沫混凝土已經進行了大量的研究工作，制備技術也趨于成熟。然而，對于利用尾礦制備泡沫混凝土的研究相對較少，特別是鉛鋅尾礦制備泡沫混凝土的研究未見報導。

發明內容

本發明提供一種全固廢泡沫混凝土的制備方法，以鉛鋅尾礦為主要原料，輔以疏浚底泥、煤泥、鋁灰渣、銅渣、廢石粉、赤泥、雙聚氰胺廢渣、精煉渣、電解錳渣、氟石膏、秸稈等原料進行泡沫混凝土制備。不僅能夠解決多種類、多類型固廢的無害化、減量化和資源化難題，推進工業固廢、化工固廢、水利固廢和農業固廢協同利用及環境保護，為泡沫混凝土的生產提供原料，推動建筑建材的低碳化發展。