利用砖体增强剂制作钼尾矿免烧砖的技术.pdf

本发明公开了一种利用砖体增强剂制作钼尾矿免烧砖的技术，该技术将钼尾矿与适量的辅料和适量的胶结材料均匀搅拌，并掺加一定剂量的砖体增强剂和水，通过特定的工艺加压成型，各部分配合比如下：60%-90%的钼尾矿，0%-30%辅料，10%-20%胶结材料，0.02%-0.2%的砖体增强剂，适量的水，掺配的比例均为质量比,其中水质量是根据该配方在小试时取得最大抗压强度值时具有的含水率来确定。

1.  利用砖体增强剂制作钼尾矿免烧砖的技术，其特征在于，该技术将钼尾矿与适量的辅料和适量的胶结材料均匀搅拌，并掺加一定剂量的砖体增强剂和水，通过特定的工艺加压成型，各部分配合比如下： 60%-90%的钼尾矿，0%-30%辅料，10%-20%胶结材料，0.02%-0.2%的砖体增强剂，适量的水，掺配的比例均为质量比,其中水质量是根据该配方在小试时取得最大抗压强度值时具有的含水率来确定。

2.  根据权利要求1所述的技术，其特征在于,质量百分比占60%-90%主料钼尾矿，其主要矿物是钙铁榴石，钙铝榴石和透辉石以及少量脉石矿物石英、硅灰石、磁黄铁矿等。

3.  根据权利要求1所述的技术，其特征在于,质量百分比占0%-20%的辅料，所述辅料可以为石屑或粉煤灰，或两者组合，石屑是采石场加工碎石时通过4.75mm的筛子的筛下部分集料的统称;粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，含有SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等物质。

4.  根据权利要求1所述的技术，其特征在于，所述胶结材料为32.5或42.5水泥，可以为复合或普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣硅酸盐水泥等。

5.  根据权利要求1所述的技术，其特征在于，所述砖体增强剂是一种含有几种金属盐的浓缩的复合型化合物，无挥发不易燃，具有很强的氧化、溶解能力。

6.  根据权利要求1所述的技术，制作免烧砖砌块的工艺流程为：
小试确定不同配合比和其用水量；
称量各组分用量，将钼尾矿与辅料、胶结材料加入搅拌筒拌合均匀；
称量砖体增强剂和用水量，并稀释砖体增强剂；
喷洒砖体增强剂稀释液；
将混合料加入制砖机加压成型；
脱模成砖体；
养生，抽检测试。

利用砖体增强剂制作钼尾矿免烧砖的技术
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种利用砖体增强剂制作钼尾矿免烧砖的技术。
背景技术
“十一五”期间全国经济实力显著上升，人民生活水平稳步提高，国民生产总值年均递增l2％，高于全球年均递增9.5％的水平，取得了令人瞩目的成就。
“十二五”期间的发展目标是，建材工业增加值年均增长10%以上。单位工业增加值能耗和二氧化碳排放降低18%-20%，主要污染物排放总量减少8%-10%，实现稳定达标排放。协同处置推广应用，综合利用固体废弃物总量提高20%。行业安全生产和职业健康水平进一步提高，生产安全事故和职业危害得到有效防范。规模以上企业生产经营管理和信息化水平大幅提升，生产集中度进一步提高，1-2家企业进入世界500强。
 随着城市化建设的高速发展，和我国对于传统烧结砖的禁止生产，留下巨大的墙体材料市场的需求缺口，而目前又没有很好的新型墙体材料，而应用该技术生产的免烧砖完全可以代替已禁止生产的烧结砖的市场需求缺口。同时，由于采用免烧压力成型的生产工艺，所以生产过程中不排放废气、废渣、废水，对环境不会造成污染。由于作为原料的尾矿渣的利用，可以减少固体废弃物对环境造成的污染，有利的保护环境。
发明内容
1、  发明目的
近年来，我国尾矿渣堆积量连年增加，但是综合利用率很低，本发明技术的实施可以解决尾矿污染大、处理难的问题，以废弃尾矿渣为原料制造新型墙体材料，不仅有利于当地自然环境的保护和改善，也有利于促进当地经济发展、保持矿业的可持续、稳健发展。本发明技术不仅具有经济效益，环境效益和社会效益，还具有投资少，效益高，便于操作，适应性强，操作模式可复制等特点，非常具有实用性。
2、  本发明采用的技术方案：
本发明提出的利用砖体增强剂制作钼尾矿免烧砖技术，关键技术是砖体增强剂与钼尾矿、辅料以及胶结材料复合的使用方法，并通过一定的施工工艺形成板结体。作为免烧砖体砌块满足强度高，密实度好，抗冻，隔音，隔热，保温性能好，有效防止干缩，不易破碎、韧性好等要求标准。
本发明的目的是这样实现的：
利用砖体增强剂制作钼尾矿免烧砖技术，其特征在于：该技术将钼尾矿与适量的辅料和适量的胶结材料均匀搅拌，并掺加一定剂量的砖体增强剂和水，通过特定的工艺加压成型，各部分配合比如下： 60%-90%的钼尾矿，0%-30%辅料，10%-20%胶结材料加，0.02%-0.2%的砖体增强剂，适量的水，掺配的比例均为质量比。其中水质量需要根据该配方在小试试验时取得最大抗压强度值时具有的含水率来确定。
进一步地，制作免烧砖的主料是质量百分比占60%-90%钼尾矿，其主要矿物是钙铁榴石，钙铝榴石和透辉石以及少量脉石矿物石英、硅灰石、磁黄铁矿等。
制作免烧砖的辅料是质量百分比占0%-20%的石屑或粉煤灰，或两者组合，石屑是采石场加工碎石时通过4.75mm的筛子的筛下部分集料的统称。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，含有SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等物质。
进一步地，制作免烧砖的胶结材料，可以为32.5或42.5普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等。
进一步地，制作免烧砖的砖体增强剂是一种含有几种金属盐的浓缩的复合型化合物，无挥发不易燃，具有很强的氧化、溶解能力。
再进一步地，制作免烧砖砌块的工艺流程为：
 （1）小试确定不同配合比和其用水量；
小试试验，确定钼尾矿与辅料、胶结材料和砖体增强剂的配合比，以及该配比达到最大强度时所需用水量。
（2）计算并称量各组分的用量，将钼尾矿与辅料、胶结材料加入搅拌筒拌合均匀；
按上述配合比准确称量钼尾矿与辅料、胶结材料的质量，分别加入到搅拌筒中，搅拌10分钟至颜色一致，无灰白条；
（3）称量砖体增强剂和用水量，并稀释砖体增强剂；
按上述配合比准确称量砖体增强剂质量和与水量，将砖体增强剂缓慢加入到水中，边加边搅拌至完全溶解待用；
（4）喷洒砖体增强剂稀释液；
将上述稀释后的砖体增强剂加入到装有钼尾矿与辅料、胶结材料混合料的搅拌桶中，混合搅拌均匀至完全润湿；
（5）将混合料加入制砖机加压成型；
将上述砖体混合料输送到制砖机，按预先设计的砖型静压成型；
（6）脱模成砖体；
设备自助脱模成砖体；
（7）养生，抽检测试；
运输至养生场地自然养生14-20天，抽检测试。
 
应用上述方法制作免烧砖的反应机理分析如下：
经过大量研究分析表明，该免烧砖含有较多的结晶体，并有少量水化硫铝酸钙针状晶体存在。该免烧砖的反应机理是这样形成的，首先钼尾矿的主要矿物成分钙铁榴石，钙铝榴石和透辉石以及少量脉石矿物石英、硅灰石、磁黄铁矿等；砖体增强剂是一种含有几种金属盐的浓缩的复合型化合物，具有很强的氧化、溶解能力；水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙等。当将钼尾矿石屑或粉煤灰与水泥在砖体增强剂和适量水掺配复合的时，发生如下一系列反应：水泥的有效成分在含水状态下发生强烈水解和水化作用，同时从溶液中分解出氢氧化钙并形成其他水化物，该水化物进一步与尾矿粉、石屑或粉煤灰中的活性二氧化硅和三氧化二铝反应，形成低碱性硅酸盐、铝酸盐水化物；同时由于砖体增强剂中含有大量的催化剂，其分散、吸附效应使水泥水化点增加，改善了水泥、钼尾矿粉、粉煤灰微粒的界面状况，水化反应得以加速，更有效地与其中的活性成分如SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO等发生剧烈反应并在常温下硬化产生相当的强度，促使砖坯结构致密、强度提高。
上述生产过程不用托板，直接码垛立体养护，养护场地较小，不需占用大面积的晒场；不需要烧结和蒸养，生产过程不排放废气废渣废水，对环境不会造成污染，生产中大量使用工业尾矿废渣，变废为宝，较少固体废弃物对环境造成的污染，设备自动化程度高，耗电量低，产品生产成本低；可节约成本50%。
应用上述方法形成的砖体，具有养护期短，耐水性好，耐冻性高的特点，有较强的耐酸碱性，可阻止细微裂纹的产生，提高砖体抗压强度和抗弯折强度，防止干缩，不易破碎、韧性好等优点。
采用该技术成型的免烧砖体砌筑的墙体保温性能好，强度高，质量轻，具有良好的抗渗性能，施工性能，无论在城市楼群还是乡村建筑，都是主要的墙体材料，可以降低建筑物的能耗。
 
具体实施方式
通过本发明的实施案例将会更清楚地体会到本发明的其他优点与特征。
 
实施案例一：
以钼尾矿为主要原料制作墙用免烧砖，掺配适量粉煤灰以及适量水泥、以及砖体增强剂和适量的水（其中水泥、水为外掺加），经小试测定，70%钼矿渣掺配20%的粉煤灰和10%32.5复合硅酸盐水泥，在外掺17.4%的水以及0.05%砖体增强剂时砖体强度最好。
进一步地，具体施工法：将70%钼矿渣、20%的粉煤灰和10%32.5复合硅酸盐水泥依次加入到搅拌筒中，混合搅拌均匀，将0.05%砖体增强剂加入到17.4%的水中，均匀溶解后，洒入到上述混合料中，再拌合均匀。将拌合均匀的混合料送入制砖装置进行加压定型，脱模并进行养生，养生14-20天。经14天取样检测强度可达15.5MPa。
 
实施案例二：
以钼尾矿为主要原料制作墙用免烧砖，掺配适量粉煤灰以及适量水泥、以及砖体增强剂和适量的水（其中水泥、水为外掺加），制成240mm×115mm×53mm的标准砖。
进一步地，具体施工法如图1所示：
（1）小试确定不同配合比和其用水量；
经小试测定，70%钼矿渣掺配15%的粉煤灰和15%42.5普通硅酸盐水泥，在外掺16%的水以及0.03%砖体增强剂时砖体强度最好。
（2）计算并称量各组分用量，将钼尾矿与辅料、胶结材料加入搅拌筒拌合均匀；
将700Kg钼矿渣、150Kg的粉煤灰和150Kg42.5普通硅酸盐水泥依次加入到搅拌筒中，搅拌10分钟至颜色一致，无灰白条；
（3）称量砖体增强剂和用水量，并稀释砖体增强剂；
按上述配合比准确称量0.3Kg砖体增强剂和160Kg的水，将0.3Kg砖体增强剂缓慢加入到160Kg的水中，边加边搅拌至完全溶解待用；
（4）喷洒砖体增强剂稀释液；
将上述稀释液加入到装有钼尾矿与粉煤灰、42.5普通硅酸盐水泥混合料的搅拌筒中，搅拌10分钟至混合均匀，完全润湿；
（5）将混合料加入制砖机加压成型；
将上述砖体混合料输送到制砖机，按预先设计制成240mm×115mm×53mm的标准砖，静压成型；
（6）脱模成砖体；
设备自助脱模成砖体；
（7）养生，抽检测试；
运输至养生场地自然养生14-20天，经14天取样检测，其抗折、抗压强度和耐火性能主要技术指标均达到《非烧结黏土砖技术条件》的要求。
 
实施案例三：
以钼尾矿为主要原料制作墙用免烧砖，掺配适量石屑以及适量水泥、以及砖体增强剂和适量的水（其中水泥、水为外掺加），制成240mm×115mm×90mm的多孔砖。
进一步地，具体施工法如图1所示：
（1）小试确定不同配合比和其用水量；
经小试测定，80%钼矿渣掺配10%的石屑和10%32.5粉煤灰水泥，在外掺15.5%的水以及0.08%砖体增强剂时砖体强度最好。
（2）计算并称量各组分用量，将钼尾矿与辅料、胶结材料加入搅拌筒拌合均匀；
将700Kg钼矿渣、100Kg的粉煤灰和100Kg32.5粉煤灰水泥依次加入到搅拌筒中，搅拌10分钟至颜色一致，无灰白条；
（3）称量砖体增强剂和用水量，并稀释砖体增强剂；
按上述配合比准确称量0.8Kg砖体增强剂和155Kg的水，将0.8Kg砖体增强剂缓慢加入到155Kg的水中，边加边搅拌至完全溶解待用；
（4）喷洒砖体增强剂稀释液；
将上述稀释液加入到装有钼尾矿与石屑、32.5粉煤灰水泥混合料的搅拌筒中，搅拌10分钟至混合均匀，完全润湿；
（5）将混合料加入制砖机加压成型；
将上述砖体混合料输送到制砖机，按预先设计制成240mm×115mm×90mm的标准砖，静压成型；
（6）脱模成砖体砌块；
设备自助脱模成砖体砌块；
（7）养生，抽检测试；
将成型砖体砌块运输至养生场地自然养生14-20天，经14天取样检测，其抗压强度达到MU10强度等级要求。
 
实施案例四：
以钼尾矿为主要原料制作墙用免烧砖，掺配适量石屑以及适量水泥、以及砖体增强剂和适量的水（其中水泥、水为外掺加），制成240mm×115mm×90mm的多孔砖。
进一步地，具体施工法如图1所示：
（1）小试确定不同配合比和其用水量；
经小试测定，85%钼矿渣掺配5%的石屑和10%42.5火山灰水泥，在外掺17%的水以及0.05%砖体增强剂时砖体强度最好。
（2）计算并称量各组分用量，将钼尾矿与辅料、胶结材料加入搅拌筒拌合均匀；
将850Kg钼矿渣、50Kg的石屑和100Kg42.5火山灰水泥依次加入到搅拌筒中，搅拌10分钟至颜色一致，无灰白条；
（3）称量砖体增强剂和用水量，并稀释砖体增强剂；
按上述配合比准确称量0.5Kg砖体增强剂和170Kg的水，将0.5Kg砖体增强剂缓慢加入到170Kg的水中，边加边搅拌至完全溶解待用；
（4）喷洒砖体增强剂稀释液；
将上述稀释液加入到装有钼尾矿与石屑、42.5火山灰水泥混合料的搅拌筒中，搅拌10分钟至混合均匀，完全润湿；
（5）将混合料加入制砖机加压成型；
将上述砖体混合料输送到制砖机，按预先设计制成240mm×115mm×90mm的标准砖，静压成型；
（6）脱模成砖体砌块；
设备自助脱模成砖体砌块；
（7）养生，抽检测试；
将成型砖体砌块运输至养生场地自然养生14-20天，经14天取样检测，其抗压强度达到MU15强度等级要求。
 
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。