CN109734410B - 一种耐酸高强环保免烧砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐酸高强环保免烧砖，主要由以下质量比的原料制备而成：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿：水玻璃：氟硅酸钠：改性剂=23~25：20~30：25~27：28~30：3~5：1.2~1.5：0.8~1。本发明充分利用矿山废弃的尾矿资源，尾矿综合利用率提高至90%以上，实现废弃资源的资源化利用，解决磷肥生产所排出的含氟废气污染问题，变废为宝，同时，制备的免烧砖产品具有强度高、耐酸度高等特点，节能环保，且生产工艺技术简单，便于操作与实施，具有一定的可操作性，具有经济效益、生态效益和社会效益。
Description
背景技术
氟污染指氟及其化合物对环境所造成的污染。主要来源于铝的冶炼、磷矿石加工、磷肥生产、钢铁冶炼和煤炭燃烧过程的排放物。氟化氢和四氟化硅是主要的气态污染物。电镀、金属加工等工业的含氟废水，以及用洗涤法处理含氟废气洗涤水，排放后会造成水污染。含氟烟尘的沉降或经降水的淋洗，会使土壤和地下水受污染。大量的研究证明，微量氟及其化合物也会对人类和动物的机体造成极严重的后果。
尾矿，通常是指矿山选矿后，在当时条件下不宜再分选回收的矿山固体废弃物。至2015年，我国尾矿和废石堆存量已接近600亿吨，其中，尾矿堆存146亿吨，83%为铁矿、铜矿、金矿开采形成的废弃物，并且，尾矿的排放量正以每年15亿吨以上进行增长。尾矿的大量排放与堆存，不仅对生态环境造成破坏，还占用大量的土地资源，加大尾矿的综合利用技术研究，实现尾矿的二次利用，是现阶段亟待解决的问题。
目前，国内发表的免烧砖专利技术多为普通类型的免烧砖，还未发现一种利用含氟尾气及多种尾矿资源联合制备耐酸高强环保免烧砖的研究。
发明内容
发明的目的在于提供一种耐酸高强环保免烧砖及其制备方法，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种耐酸高强环保免烧砖，主要由以下质量比的原料制备而成：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿：水玻璃：氟硅酸钠：改性剂=23~25：20~30：25~27：28~30：3~5：1.2~1.5：0.8~1。
优选地，所述铁尾矿、金尾矿、磷尾矿粒度均小于2mm。
优选地，所述钾长石尾矿粒度为-0.075mm占90%以上。
一种耐酸高强环保免烧砖及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将各组分原料按以下质量比：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿=23~25：20~30：25~27：28~30混合均匀，得到混合料A；
（2）将步骤（1）混合料添加酸液处理，然后进行清洗、脱水、烘干，得到酸洗后的混合料A；
（3）将生产磷肥产生的含氟尾气通入喷淋塔进行吸收，得到淋洗液，将淋洗液进行静置，利用过滤装置，去除不溶于水的杂质颗粒物，然后加入氯化钠，经离心分离、干燥生成氟硅酸钠；
（4）将步骤（2）氟硅酸钠加入到步骤（2）酸洗后的混合料A中混合均匀，然后加入水玻璃、改性剂和水搅拌均匀，得到混合料B；
（5）将步骤（3）中得到的混合料B陈化20~30min，然后进行震动压力成型，制得砖坯；
（6）将步骤（4）制得的砖坯自然养护，得到耐酸高强环保免烧砖。
优选地，所述步骤（2）酸液为盐酸、硫酸、硝酸的混合物，各种酸液体积比为：盐酸：硫酸：硝酸=1:1:1，盐酸浓度为10%，硫酸浓度为10%，硝酸浓度为10%，酸液添加量为混合料A质量的10%~15%。
优选地，所述步骤（3）氟硅酸钠添加量为混合料A质量的1.2%~1.5%。
优选地，所述步骤（3）水玻璃模数为2.6~3.0。
优选地，所述步骤（3）水添加量为混合料B总质量的8%~10%。
优选地，所述步骤（3）改性剂为糠醛、糠酮和糠醇混合物，所述糠醛、糠酮与糠醇质量比为：1:1:1。
优选地，所述步骤（5）自然养护条件为：温度24℃~26℃，湿度80%~85%，养护7~10d。
本发明的有益效果为：
本发明充分利用矿山废弃的尾矿资源，尾矿综合利用率提高至90%以上，实现废弃资源的资源化利用，解决磷肥生产所排出的含氟废气污染问题，变废为宝，同时，制备的免烧砖产品具有强度高、耐酸度高等特点，节能环保，且生产工艺技术简单，便于操作与实施，具有一定的可操作性，具有经济效益、生态效益和社会效益。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种耐酸高强环保免烧砖，主要由以下质量比的原料制备而成：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿：水玻璃：氟硅酸钠：改性剂=23：30：25：30：3：1.5：0.8。
一种耐酸高强环保免烧砖及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将各组分原料按以下质量比：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿=23：30：25：30混合均匀，得到混合料A；
（2）将步骤（1）混合料添加酸液处理，然后进行清洗、脱水、烘干，得到酸洗后的混合料A，酸液添加量为混合料A质量的10%；
（3）将生产磷肥产生的含氟尾气通入喷淋塔进行吸收，得到淋洗液，将淋洗液进行静置，利用过滤装置，去除不溶于水的杂质颗粒物，然后加入氯化钠，经离心分离、干燥生成氟硅酸钠；
（4）将步骤（2）氟硅酸钠加入到步骤（2）酸洗后的混合料A中混合均匀，然后加入水玻璃、改性剂和水搅拌均匀，得到混合料B，氟硅酸钠添加量为混合料A质量的1.2%，水玻璃模数为2.6，水添加量为混合料B总质量的8%；
（5）将步骤（3）中得到的混合料B陈化20min，然后进行震动压力成型，制得砖坯；
（6）将步骤（4）制得的砖坯进行自然养护，得到耐酸高强环保免烧砖，自然养护条件为：温度24℃，湿度80%，养护10d。
按照本实施例生产得到的耐酸砖耐酸度大于99.7%，弯曲强度为30MPa。
实施例2
本实施例提供了一种耐酸高强环保免烧砖，主要由以下质量比的原料制备而成：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿：水玻璃：氟硅酸钠：改性剂=24：25：26：29：4：1.3：0.9。
一种耐酸高强环保免烧砖及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将各组分原料按以下质量比：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿=24：25：26：29混合均匀，得到混合料A；
（2）将步骤（1）混合料添加酸液处理，然后进行清洗、脱水、烘干，得到酸洗后的混合料A，酸液添加量为混合料A质量的12%；
（3）将生产磷肥产生的含氟尾气通入喷淋塔进行吸收，得到淋洗液，将淋洗液进行静置，利用过滤装置，去除不溶于水的杂质颗粒物，然后加入氯化钠，经离心分离、干燥生成氟硅酸钠；
（4）将步骤（2）氟硅酸钠加入到步骤（2）酸洗后的混合料A中混合均匀，然后加入水玻璃、改性剂和水搅拌均匀，得到混合料B，氟硅酸钠添加量为混合料A质量的1.3%，水玻璃模数为2.8，水添加量为混合料B总质量的9%；
（5）将步骤（3）中得到的混合料B陈化25min，然后进行震动压力成型，制得砖坯；
（6）将步骤（4）制得的砖坯进行自然养护，得到耐酸高强环保免烧砖，自然养护条件为：温度25℃，湿度83%，养护8d。
按照本实施例生产得到的耐酸砖耐酸度大于99.7%，抗弯强度为32MPa。
实施例3
本实施例提供了一种耐酸高强环保免烧砖，主要由以下质量比的原料制备而成：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿：水玻璃：氟硅酸钠：改性剂=25：20：27：28：5：1.2：1。
一种耐酸高强环保免烧砖及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将各组分原料按以下质量比：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿=25：20：27：28混合均匀，得到混合料A；
（2）将步骤（1）混合料添加酸液处理，然后进行清洗、脱水、烘干，得到酸洗后的混合料A，酸液添加量为混合料A质量的15%；
（3）将生产磷肥产生的含氟尾气通入喷淋塔进行吸收，得到淋洗液，将淋洗液进行静置，利用过滤装置，去除不溶于水的杂质颗粒物，然后加入氯化钠，经离心分离、干燥生成氟硅酸钠；
（4）将步骤（2）氟硅酸钠加入到步骤（1）酸洗后混合料A中混合均匀，然后加入水玻璃、改性剂和水搅拌均匀，得到混合料B，氟硅酸钠添加量为混合料A质量的1.5%，水玻璃模数为3.0，水添加量为混合料B总质量的10%；
（5）将步骤（3）中得到的混合料B陈化30min，然后进行震动压力成型，制得砖坯；
（6）将步骤（4）制得的砖坯进行自然养护，得到耐酸高强环保免烧砖，自然养护条件为：温度26℃，湿度85%，养护7d。
按照本实施例生产得到的耐酸砖耐酸度大于99.7%，抗弯强度为33MPa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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。
Claims (6)
1.一种耐酸高强环保免烧砖，主要由以下质量比的原料制备而成：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿：水玻璃：氟硅酸钠：改性剂=23~25：20~30：25~27：28~30：3~5：1.2~1.5：0.8~1；
所述耐酸高强环保免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将各组分原料按以下质量比：铁尾矿：金尾矿：磷尾矿：钾长石尾矿=23~25：20~30：25~27：28~30混合均匀，得到混合料A；
（2）将步骤（1）混合料添加酸液处理，然后进行清洗、脱水、烘干，得到酸洗后的混合料A，所述酸液为盐酸、硫酸、硝酸的混合物，各种酸液体积比为：盐酸：硫酸：硝酸=1:1:1，盐酸浓度为10%，硫酸浓度为10%，硝酸浓度为10%，酸液添加量为混合料A质量的10%~15%；
（3）将生产磷肥产生的含氟尾气通入喷淋塔进行吸收，得到淋洗液，将淋洗液进行静置，利用过滤装置，去除不溶于水的杂质颗粒物，然后加入氯化钠，经离心分离、干燥生成氟硅酸钠；
（4）将步骤（3）氟硅酸钠加入到步骤（2）酸洗后的混合料A中混合均匀，然后加入水玻璃、改性剂和水搅拌均匀，得到混合料B，所述水添加量为混合料B总质量的8%~10%，所述改性剂为糠醛、糠酮和糠醇混合物，所述糠醛、糠酮与糠醇质量比为：1:1:1；
（5）将步骤（4）中得到的混合料B陈化20~30min，然后进行震动压力成型，制得砖坯；
（6）将步骤（5）制得的砖坯自然养护，得到耐酸高强环保免烧砖。
2.根据权利要求1所述的一种耐酸高强环保免烧砖，其特征在于，所述铁尾矿、金尾矿、磷尾矿粒度均小于2mm。
3.根据权利要求1所述的一种耐酸高强环保免烧砖，其特征在于，所述钾长石尾矿粒度为-0.075mm占90%以上。
4.根据权利要求1所述的一种耐酸高强环保免烧砖，其特征在于，所述步骤（4）氟硅酸钠添加量为混合料A质量的1.2%~1.5%。
5.根据权利要求1所述的一种耐酸高强环保免烧砖，其特征在于，所述步骤（4）水玻璃模数为2.6~3.0。
6.根据权利要求1所述的一种耐酸高强环保免烧砖，其特征在于，所述步骤（6）自然养护条件为：温度24℃~26℃，湿度80%~85%，养护7~10d。
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