[发明专利]以蓝晶石矿矿山废料为原料制备烧结砖的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及烧结砖，具体涉及一种以蓝晶石矿矿山废料为原料制备烧结砖的方法。

背景技术

烧结砖是常用的房屋建筑材料，传统的烧结砖以粘土为原料。随着社会经济发展，对烧结砖的需求量日益增大，但是以粘土为原料制备烧结砖，需要占用毁坏大量耕地，土地资源不可再生，保护土地资源，保护生态环境是国策，粘土烧结砖将受到禁止禁用。

现有技术已经利用煤渣，尾矿，矸石，河沙等取代粘土制备免烧砖。但是免烧砖只能用于框架墙填充，不适用于墙体砌块；用于室外地面砖，不耐践踏，易破裂，使用寿命短。

寻求新的烧结砖原材料，制备烧结砖满足社会需求，替代耕地粘土，保护土地资源是摆在建筑材料领域的重大技术课题。

我国蓝晶石矿资源比较丰富，蓝晶石矿原矿的主要成份三氧化二铝是制造耐火材料的好原料。但是开采后，其废矿石、尾矿、剥离层等废料，或堆积侵占耕地，或尾矿库占用耕地河道；其尾矿中因石英含量高，塑化成份甚少，制备烧结砖难度大，外观形状及内在质量达不到标准要求，不利于工程施工，致使蓝晶石矿矿山废料长期以来未能开发利用。我国煤炭资源丰富，矿山棋布，但是坑口的煤矸石堆积如山，开发利用程度相当低。

发明内容

发明人对建筑材料，特别对烧结砖技术现状以及利用矿山尾矿、工业废渣制备免烧砖的应用情况经过大量调查，并经过以蓝晶石矿矿山废料制备烧结砖的试验探索，目的在于研究一种以蓝晶石矿矿山废料为原料制备烧结砖的方法，不仅能够使蓝晶石矿矿山废料、煤矸石得以利用，而且所制备的烧结砖能够满足社会建筑工程质量要求。

本发明所采取的技术方案是采用以下重量份原料制备烧结砖：蓝晶石矿尾矿粉20-60％，蓝晶石矿废矿石20-60％，矿山剥离层10-30％，煤矸石5-20％。

将上述原料粉碎，混合，湿料，成型，砖坯养护，保湿，焙烧，制备出本发明烧结砖。

样品经有关质量检测部门检验，尺寸偏差，外观质量，抗压强度，5h沸煮吸水率，饱和系数，抗冻性，泛霜等检验项目结果合格。

本发明采用以上技术方案及措施，以蓝晶石矿尾矿、废矿石、矿山剥离层等矿山废料和煤矸石为原料制备烧结砖，以矿山剥离层和煤矸石作塑化原料弥补了蓝晶石尾矿因石英成份过大难以制备烧结砖的难题，不仅使蓝晶石矿尾矿、废矿石、剥离层等废料及煤矸石得以开发利用，减轻了蓝晶石矿废料对环境土地的占用污染，而且降低了蓝晶石矿废料及煤矸石的处理成本，不仅取代粘土作烧结砖原料节约了耕地土地资源，而且所制备的烧结砖质量符合标准及施工要求，该烧结砖不仅与粘土烧结砖媲美，用于墙体传统砌砖，框架墙填充块，而且替代现有的免烧砖，作广场砖、行道砖等室外地面砖，耐踏压践轧，坚固耐用。

具体实施方式

本发明以蓝晶石矿矿山废料为原料制备烧结砖的实施例原料配方1，采用以下重量百分比原料：蓝晶石矿尾矿粉60％，蓝晶石矿废矿石10％，矿山剥离层20％，煤矸石10％。

本发明以蓝晶石矿矿山废料为原料制备烧结砖的实施例原料配方2，采用以下重量百分比原料：蓝晶石矿尾矿粉30％，蓝晶石矿废矿石50％，矿山剥离层10％，煤矸石10％。

本发明以蓝晶石矿矿山废料为原料制备烧结砖的实施例原料配方3，采用以下重量百分比原料：蓝晶石矿尾矿粉50％，蓝晶石矿废矿石30％，矿山剥离层15％，煤矸石5％。

本发明以蓝晶石矿矿山废料为原料制备烧结砖的实施例原料配方4，采用以下重量百分比原料：蓝晶石矿尾矿粉20％，蓝晶石矿废矿石40％，矿山剥离层20％，煤矸石20％。

为了能够实现以蓝晶石矿矿山废料及煤矸石为原料制备烧结砖，在制备工艺步骤中，粉碎后原料粒度不大于3mm；原料混配时矿山剥离层料提前10-15天润料，其它原料即时湿料，使各原料含水率在10-15％；混合搅拌中，混合料含水在20％左右；成型中，出模坯尺寸略大于成品设定尺寸，比如成品砖设定尺寸240×115×53，出模坯尺寸控制在250×120×56；在砖坯养护中，采用自然荫晾方式；进窑坯和存放坯保湿，含水率控制在8％左右；焙烧温度控制在950-1200℃。

采用以实施例3原料配方及工艺步骤，所制备的本发明烧结砖，经小批量试制，样品经河南省南阳市质量技术监督检验测试中心检验，所检项目结果如表所示符合GB标准要求。

经效益分析，以每年2千万块砖产量，每年节约土方4万m³，以每亩取土3千m³计，每年可节约土地13亩，每年可转化利用蓝晶石尾矿2万m³以上，矿山剥离层1万m³，废矿石1万m³，矿山尾矿库、废矿石、剥离层堆积场少占地20亩左右，制砖成本每块砖比粘土烧结砖降低30％，具有显著的社会效益和企业经济效益，产品市场前景看好，及早大批量投产应用，将给矿山治理、建筑材料市场、及建筑行业、市政建设带来积极显著影响。