[发明专利]一种以石煤提钒尾矿为原料的免烧砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种免烧砖及其制备方法，尤其涉及一种以石煤提钒尾矿为原料的免烧砖及其制备方法。

背景技术

石煤是我国特有的一种含钒资源，分布广泛，储量丰富，可用于发电、提钒、制建材等。湿法提钒是石煤最主要的利用方式。某类地区钒矿资源品位相对较低，在石煤提钒过程中，会产生大量的综合尾矿，年排放量约80万吨左右。石煤提钒尾矿大都以堆积库存的方式进行处理，这不仅占用了大量的土地，造成企业投资大，厂区周边污染严重，而且尾矿坝渗漏外泄的酸性水会对周围环境和地下水造成污染。同时，由于尾矿排放数量的逐年增加，尾矿坝存在发生突发性溃坝事故的隐患，这对尾矿坝附近居民的生命安全造成了潜在的威胁。

目前，相关研究有：利用石煤提钒尾矿制备免烧陶粒、利用石煤提钒尾矿制备地聚合物等，但该类研究存在石煤提钒尾矿的利用率不够高的问题，且除此之外对提钒尾矿综合利用方面的研究少之甚少。因此为响应国家清洁生产、节能减排的号召，走可持续发展循环经济的道路。

发明内容

本发明的目的是提供一种以石煤提钒尾矿为原料的免烧砖及其制备方法，在保证此免烧砖符合国标的前提下，本发明大大提高了石煤提钒尾矿的利用率，解决了现有技术中因石煤提钒尾矿利用率不高而产生的企业投资成本高、厂区周边污染严重以及安全问题。

为了达到上述目的，本发明采用的以石煤提钒尾矿为原料的免烧砖是由预混料以及占预混料质量6-9%的水经干压成型以及自然养护干燥得到的；其中，所述的预混料按质量分数包括60%-80%的统料、15%-35%的细粉以及5%-8%的水泥；且统料为石煤提钒尾矿，细粉为经过研磨的石煤提钒尾矿。

所述的免烧砖的体积密度为2.08～2.18g/cm³，抗压强度高于20MPa，干燥收缩率小于0.05%，吸水率小于0.15。

所述的细粉粒度在80μm以下。

一种制备以石煤提钒尾矿为原料的免烧砖的方法，包括以下步骤：

1）将统料、细粉、水泥混合，得到预混料；然后向预混料中加入水，混合均匀，困料1-2h，得到混合料；

2）将混合料装入模具中干压成型，然后自然养护干燥，即得免烧砖。

所述的干压成型的压力为100MPa-200MPa。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明根据石煤提钒尾矿的特性，以统料形式存在的石煤提钒尾矿以及以细料形式存在的石煤提钒尾矿为主要原料，然后与水泥预混，加水混合，再经干压成型工艺制备免烧砖。该方法以最简单的工艺，最大限度的节约了成本，使得固体废弃物石煤提钒尾矿变废为宝实现工业化生产，制得的免烧砖对石煤提钒尾矿的利用率高达92%以上，解决了现有技术中因石煤提钒尾矿利用率不高而产生的企业投资成本高、厂区周边污染严重以及安全问题，同时能够有效的扩大了免烧砖的销售半径。经测试证明，所制得的免烧砖符合《非烧结垃圾尾矿砖（JC/T422-2007）》标准规定的MU20免烧砖指标要求，所制备的免烧砖体积密度为2.08～2.18g/cm³，抗压强度高于20MPa，干燥收缩率小于0.05%，吸水率小于0.15。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

本实施例中的免烧砖是由预混料以及占预混料质量8%的工业用水经干压成型以及自然养护干燥得到的；其中，所述的预混料按质量分数包括65%的统料、30%的细粉以及5%的水泥（秦岭水泥42.5）；且统料为石煤提钒尾矿（陕西五洲矿业股份有限公司），细粉是经过研磨的石煤提钒尾矿，细粉粒度在80μm以下。

本实施例以石煤提钒尾矿为原料的免烧砖的制备方法，包括以下步骤：

1）将统料、细粉、水泥混合，得到预混料；然后向预混料中加入水，混合均匀，困料1h，得到混合料；

2）将混合料装入模具中在100MPa下干压成型，然后自然养护干燥，即得免烧砖。

实施例2：

本实施例中的免烧砖是由预混料以及占预混料质量8%的工业用水经干压成型以及自然养护干燥得到的；其中，所述的预混料按质量分数包括64%的统料、29.5%的细粉以及6.5%的水泥（秦岭水泥42.5）；且统料为石煤提钒尾矿（陕西五洲矿业股份有限公司），细粉为经过研磨的石煤提钒尾矿，细粉粒度在80μm以下。

本实施例以石煤提钒尾矿为原料的免烧砖的制备方法，包括以下步骤：

1）将统料、细粉、水泥混合，得到预混料；然后向预混料中加入水，混合均匀，困料1h，得到混合料；