CN115073072A - 一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法，以铁尾矿、地铁渣土为原料，经过再次强磁选、球磨、共振声混合制作水泥辅料、搅拌配料、真空超声波处理、造粒、成型等加工，制得免烧陶粒。发明方法制备的免烧陶粒，成型时间较短，强度较好。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法。
背景技术
铁是人类生存和生活的必需品。我国铁矿资源丰富，已探测出矿区近2000处，探明铁矿石储量接近700亿吨。铁尾矿是将原铁矿石破碎、筛分、研磨、分级、重选、浮选或氰化等选别工艺流程，选出有用铁等金属后的剩余部分。铁尾矿目前的利用率较低，堆存带来大量的管理费用；铁尾矿堆积过高和其中有害元素的迁移等问题，对企业经济效益、周边环境和人民安全带来不同程度的影响。近年来，随着技术的进步和人们环保意识的提高，铁尾矿的再资源化利用率大幅提高；其中，应用于新型建材制造，是铁尾矿再资源化利用的重要方向之一。
渣土是建筑垃圾的一种，是指建设单位、施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其它废弃物。随着轨道交通建设的不断发展，地铁盾构渣土的产生也不断增加，暴露在外堆放的地铁盾构渣土十分容易形成天然的颗粒状的粉尘，影响到居民健康以及当地的城市形象，而且易产生滑坡等危害，会对生产生活造成严重的安全隐患。
陶粒，即陶质的颗粒，具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点。利用陶粒这些优异的性能，可以将它广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域广阔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法，包括下列步骤：
步骤1：将铁尾矿原料进行再次强磁选处理，强磁选的分选箱间隙1.5-2.0mm、磁场强度20000-25000Gs，收集铁尾矿，备用；
步骤2：在室温下，将55-70重量份的铁尾矿、2-3重量份的石灰、5-8重量份的石膏、25-35重量份的渣土混合，研磨至混合物料的细度为80-120目，得到混合细粉；
步骤3：将水泥、减水剂按质量比100:5-10混合，放入共振声混合设备中，在频率60-120Hz、振幅0.5-1.0mm条件下，处理5-10min，得到辅料；
步骤4：在室温下，将15-18重量份的水、12-14重量份的辅料、50-70重量份的混合细粉，混合均匀，得到配合料；
步骤5：在室温下，将配合料放入具有超声波发生设备的真空环境中，在真空表压-0.08~-0.10Mpa条件下，采用超声波频率25-35 KHz、功率密度0.3-0.5W/cm2，处理10-20min；
步骤6：在室温下，将步骤5得到的真空超声波处理后的配合料，采用带孔对辊挤压造粒设备，制成生陶粒；
步骤7：将生陶粒，均匀铺放，自然养护在7-10d，即得到成型的免烧陶粒产品。
优选的技术方案为：所述铁尾矿原料的粒径为0.04-0.20mm，SiO2含量高于65%。
优选的技术方案为：所述渣土为市政建设渣土，含水量15-25%。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
1、本发明将铁尾矿、石灰、石膏、渣土混合，充分球磨制成混合细粉，既利用碱性条件改性优化铁尾矿，使其与水泥形成的凝聚体强度提高；又对渣土产生激发作用，有利于比表面积提高。
2、本发明采用共振声混合的方法，使水泥与减水剂充分混合，提高了减水剂的应用效果，进一步减少了免烧陶粒生产中水的用量，加快了免烧陶粒成型。
3、本发明采用真空超声波处理配合料，使配合料中的各种配料结合更加紧密，有利于提高免烧陶粒的强度。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1：一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法
一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法，其特征在于，包括以下技术步骤。
（1）铁尾矿预处理
所用铁尾矿原料，粒度0.04-0.20mm，SiO2含量高于65%。
再次强磁选。将铁尾矿原料进行再次强磁选处理，强磁选的分选箱间隙1.8mm、磁场强度22000Gs；磁选的矿石用于冶炼；收集铁尾矿，备用。
（2）混合球磨
在室温下，将60重量份的（1）中再次强磁选后的铁尾矿、2。5重量份的石灰、6.5重量份的石膏、30重量份的渣土，混合，放入球磨设备中，充分研磨50min，至混合物料的细度为100目，得到混合细粉。
优选的，球磨设备的磨球采用SiO2、SiC等合成的无机非金属材料制备。
所述的渣土，为市政建设渣土，含水量20%；优选的，为地铁修建中盾构产生的渣土。
（3）制备辅料
将水泥、减水剂按质量比100:(5-10)混合，放入共振声混合设备中，在频率80Hz、振幅0.7mm条件下，处理8min，得到辅料，备用。
（4）配料搅拌
在室温下，将16重量份的水、13重量份的辅料、60重量份的（2）中混合细粉，按比例混合，充分搅拌均匀，得到配合料。
（5）真空超声波处理
在室温下，将配合料放入具有超声波发生设备的真空环境中，在真空表压-0.09Mpa条件下，采用超声波频率30KHz、功率密度0.4W/cm2，处理15min。
（6）造粒
室温下，将（5）中真空超声波处理的配合料，采用带孔对辊挤压造粒设备，制成多种规格的生陶粒。
（7）养护成型
将（6）中生陶粒，均匀铺放，自然养护在8d，即得到成型的免烧陶粒产品。
发明方法制作的免烧陶粒，成型时间较短，强度较好，维氏硬度达到165.92HV。
实施例2：一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法
一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法，包括下列步骤：
步骤1：将铁尾矿原料进行再次强磁选处理，强磁选的分选箱间隙1.5mm、磁场强度20000Gs，收集铁尾矿，备用；
步骤2：在室温下，将55重量份的铁尾矿、2重量份的石灰、5重量份的石膏、25重量份的渣土混合，研磨至混合物料的细度为80目，得到混合细粉；
步骤3：将水泥、减水剂按质量比100:5混合，放入共振声混合设备中，在频率60Hz、振幅0.5mm条件下，处理5min，得到辅料；
步骤4：在室温下，将15重量份的水、12重量份的辅料、50重量份的混合细粉，混合均匀，得到配合料；
步骤5：在室温下，将配合料放入具有超声波发生设备的真空环境中，在真空表压-0.08Mpa条件下，采用超声波频率25 KHz、功率密度0.3W/cm2，处理10min；
步骤6：在室温下，将步骤5得到的真空超声波处理后的配合料，采用带孔对辊挤压造粒设备，制成生陶粒；
步骤7：将生陶粒，均匀铺放，自然养护在7d，即得到成型的免烧陶粒产品。
优选的实施方式为：所述铁尾矿原料的粒径为0.04mm，SiO2含量高于65%。
优选的实施方式为：所述渣土为市政建设渣土，含水量15%。
实施例3：一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法
一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法，包括下列步骤：
步骤1：将铁尾矿原料进行再次强磁选处理，强磁选的分选箱间隙2.0mm、磁场强度25000Gs，收集铁尾矿，备用；
步骤2：在室温下，将70重量份的铁尾矿、3重量份的石灰、8重量份的石膏、35重量份的渣土混合，研磨至混合物料的细度为120目，得到混合细粉；
步骤3：将水泥、减水剂按质量比100:10混合，放入共振声混合设备中，在频率120Hz、振幅1.0mm条件下，处理10min，得到辅料；
步骤4：在室温下，将18重量份的水、14重量份的辅料、70重量份的混合细粉，混合均匀，得到配合料；
步骤5：在室温下，将配合料放入具有超声波发生设备的真空环境中，在真空表压-0.10Mpa条件下，采用超声波频率35 KHz、功率密度0.5W/cm2，处理20min；
步骤6：在室温下，将步骤5得到的真空超声波处理后的配合料，采用带孔对辊挤压造粒设备，制成生陶粒；
步骤7：将生陶粒，均匀铺放，自然养护在10d，即得到成型的免烧陶粒产品。
优选的实施方式为：所述铁尾矿原料的粒径为0.20mm，SiO2含量高于65%。
优选的实施方式为：所述渣土为市政建设渣土，含水量25%。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。
Claims (3)
1.一种利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤1：将铁尾矿原料进行再次强磁选处理，强磁选的分选箱间隙1.5-2.0mm、磁场强度20000-25000Gs，收集铁尾矿，备用；
步骤2：在室温下，将55-70重量份的铁尾矿、2-3重量份的石灰、5-8重量份的石膏、25-35重量份的渣土混合，研磨至混合物料的细度为80-120目，得到混合细粉；
步骤3：将水泥、减水剂按质量比100:5-10混合，放入共振声混合设备中，在频率60-120Hz、振幅0.5-1.0mm条件下，处理5-10min，得到辅料；
步骤4：在室温下，将15-18重量份的水、12-14重量份的辅料、50-70重量份的混合细粉，混合均匀，得到配合料；
步骤5：在室温下，将配合料放入具有超声波发生设备的真空环境中，在真空表压-0.08~-0.10Mpa条件下，采用超声波频率25-35 KHz、功率密度0.3-0.5W/cm2，处理10-20min；
步骤6：在室温下，将步骤5得到的真空超声波处理后的配合料，采用带孔对辊挤压造粒设备，制成生陶粒；
步骤7：将生陶粒，均匀铺放，自然养护在7-10d，即得到成型的免烧陶粒产品。
2.根据权利要求1所述的利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法，其特征在于：所述铁尾矿原料的粒径为0.04-0.20mm，SiO2含量高于65%。
3.根据权利要求1所述的利用铁尾矿和地铁渣土制作高强度免烧陶粒的方法，其特征在于：所述渣土为市政建设渣土，含水量15-25%。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220920 |
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