[发明专利]一种尾矿蒸压砖的级配设计方法

说明书

技术领域

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种尾矿蒸压砖的级配设计方法。

背景技术

尾矿是选矿过程中排出的固体废弃物，是工业固体废弃物的重要组成部分。传统处理尾矿的方法是建立尾矿库进行堆放，这样不仅占用大量土地，同时带来环境污染和尾矿库安全问题。当前尾矿主要利用于建筑材料领域，作为水泥、墙体材料和装饰材料的原料。随着国家“禁粘”工作的逐步深入，尾矿蒸压砖是以尾矿为主要原料制备的蒸压砖，属于新型建筑材料，因其良好的产品性能深受各部门亲睐。

尾矿蒸压砖的制备过程主要包括级配设计、压制成型和蒸压养护。级配设计是蒸压砖制备过程中的关键环节，良好颗粒级配的集料，不需要提高石灰掺量，就能生产出具有高强度、低吸水率和高弹性模量的蒸压砖。现行的蒸压砖颗粒级配设计公式：P_d＝(d/d_max)^0.5，当d_max＝5mm时0.15mm粒径的通过百分率仅为17.32％。“一种铁矿尾砂墙体蒸压砖及其制备方法”(公开号CN101725206A，公开日2010.06.09)中尾矿粒度小于0.074mm的占53wt％；在公开的论文(赵风清，肖晋宜，陈建波，等.低硅尾矿制蒸压砖性能的影响因素探讨[J].金属矿山，2007，371(5)：78-80.)中，尾矿粒径小于0.154mm的占70wt％；在公开的论文(张锦瑞，倪文，贾清梅.唐山地区铁尾矿制取蒸压砖的研究[J].金属矿山，2007，369(3)：85-87.)中，尾矿粒度小于0.175mm的占64.41wt％。不难看出，选矿尾矿一般具有粒度细的特点，而按现行的级配设计方法计算出的细粒级掺量太少，导致尾矿利用率过低，不能满足大宗量、高效利用尾矿的要求。而现在尚未有适合高尾矿掺量蒸压砖级配设计的方法，实际生产中一般通过试验得到级配配方，但往往会增加研制成本和提高劳动强度。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种能显著降低研制成本、减小劳动强度、且尾矿利用率高的尾矿蒸压砖的级配设计方法，用该方法制备的蒸压砖强度高和性能好。

为实现上述目的，本发明采用的级配设计方法是：

先结合尾矿粒度特性，选择集料最大粒径d_max，d_max＝1～7mm，优先选择2.5mm或5.0mm或7.0mm。

再确定级配修正指数K：当对尾矿的利用率无要求时，若尾矿中0.074mm的负累积产率大于35％，则取K＝0.39，若尾矿中0.074mm的负累积产率小于35％，则取K＝1.25；当对尾矿的利用率有要求时，则根据其要求计算级配修正指数K，K＝0.39～1.25。

然后建立尾矿蒸压砖集料粒径d_i与该粒径的通过百分率P_di的数学模型，即得尾矿蒸压砖集料不同粒径通过百分率P_di的计算公式：

P_di＝62.25(d_i/d_max)^0.22+37.75(d_i/d_max)^K    (1)

式(1)中：d_i-集料粒径；0＜d_i≤d_max；其中1≤i≤n；

其中：n-集料粒径级配的粒级数，5≤n≤10。