[发明专利]白云石尾矿砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保领域，具体的说是一种白云石尾矿砖的制备方法。

背景技术

开采和生产白云石产品的矿山，经过对原矿的破碎、筛分、洗矿等工序，约有原矿产量的10％左右的白云石尾矿产生，这类白云石尾矿为矿山洗矿后产生的矿浆，颜色为黄泥色，干燥后呈松散细粒状或泥块状，最大含泥量和泥块含量达90％，还可能含有根茎、石块等，白云石尾矿典型粒度如下表：(下列百分数为重量百分数，所述比重为干重)

白云石尾矿与普通尾矿不同，具有其含水、含泥量高，粒度细小的特点，制备尾矿砖时原料中含泥量高会导致泥料结块，泥块被混入尾矿砖中形成空洞、弱面，影响尾矿的抗冻、抗渗性能；而粒度细小则会增大尾矿颗粒的总表面积，掺入的胶凝材料难以包裹、粘结尾矿颗粒，造成颗粒间没有形成足够的粘结强度。

对细粒料成型是当前的一项技术难题，按普通拌合、成型方法制作尾矿砖，其硬度、强度和干缩性能难以满足要求，往往有成型密实度低，脱模完好率低，砖坯初始强度低等问题。因此这类尾矿至今仍未被利用，被堆存在尾矿库中不仅占用了土地资源，形成了对环境产生安全危害和污染的危险源，而且需要财力、物力、人力，经常对尾矿库进行维护。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、生产成本低、各项性能指标优异的白云石尾矿砖的制备方法。

本发明白云石尾矿砖由下述方法制得：(1)将白云石尾矿浆筛除＞5mm的杂物，通过自然风干或设备烘干后得到含水量＜5％的白云石尾矿；(2)将固化剂9～10.8重量份和白云石尾矿81～82.93重量份、水6.27～10重量份碾压拌合均匀；(3)拌合后的混合料送入模具，压制成型得到砖坯，再进行养护后即得。

所述步骤(2)中固化剂为水泥基固化剂，其颗粒比表面积达400m²/kg以上。

步骤(2)中先将固化剂和白云石尾矿混合料拌合碾压均匀，然后将水以喷雾的方式喷入混合料中，边喷入边混碾至混合料充分均匀。

所述步骤(2)中，所述碾压干拌后使混合料中泥块碎化成粉状，并剥离尾矿砂粒表面附着包裹的尾矿泥皮，使泥颗粒粒度＜0.5mm，所述喷雾时雾滴粒度为＜0.5mm，喷雾速度达到0.8～1.6kg/s。

所述步骤(2)中，使用下述三种方法中的任一种：①先将固化剂与白云石尾矿拌合50～70秒，得到固化剂与白云石尾矿混合干料，再对混合干料混碾50～70秒，最后边喷入雾状水边混碾170～200秒；②先对白云石尾矿混碾50～70秒，再加入固化剂混碾50～70秒，最后边喷入雾状水边混碾170～200秒；③先对一起加入其中的白云石尾矿与固化剂混碾100～130秒，然后边喷入雾状水边混碾170～200秒。

所述步骤(3)中通过振动方式将拌合后的混合料送入模具。

所述步骤(3)模具中的混合料通过静压或动压的方式成型，静压成型时，要求静压成型压力≥24MPa；动压成型时，要求振动频率≥50Hz，振动加速度≥68.6m/s²。

本发明中固化剂可以为水泥基固化剂，如PCSB固化剂，也可以是以水泥熟料和/或火山灰材料为主料的其它固化剂。固化剂能在白云石尾矿中产生混合作用、聚合作用、水化作用、化学作用的综合过程的作用，对白云石尾矿中各种矿物产生侵蚀，造成矿物晶体表面缺陷，促进固化剂中的矿物与有晶格缺陷的尾矿中各种矿物发生化学反应，同时固化剂矿物自身水化反应的产物依附在晶体表面、不断生长，与水化产物结合，包裹尾矿颗粒，形成膜结构、网格骨架结构。这种特征大大改善了固化性能：增加弹性、封闭颗粒间的空隙、增加稳定性。固化剂混合细磨后比表面积应达400m²/kg以上，以保证颗粒细小，增大活性指数。

实践证明：当颗粒物＞2mm时，普通搅拌方式即可使颗粒之间产生挤压、磨擦作用，泥块、泥皮在这种作用下即被分散。而白云石尾矿含泥量高、粒度细小，仅靠普通搅拌方式无法达到泥成份分散的目的。针对尾矿含泥量高、粒度细小的问题，发明人对现有的尾矿制备工艺进行了改进，研究发现在加水之前，先对白云尾矿及固化剂进行混碾非常重要(甚至根据白云石尾矿特牲需要在添加固化剂前先对尾矿混碾)，通过充分的混碾使物料中的块状物散开(特别是结块的泥料)，同时对尾矿砂表面包裹的泥皮作用，迫使尾矿砂与泥皮分离，使其泥颗粒粒度＜0.5mm。