[发明专利]一种以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃材料及其制备方法，属于建筑与工程保温与隔音材料的技术领域。

背景技术

随着我国工业化的迅速发展，矿产资源的需求急剧增加，在过度开发的过程当中，不可避免地产生大量的固体废渣。而我国矿产资源浪费严重，有关部门数据统计，共伴生矿资源的综合利用率不到20％，矿产资源总回收率只有30％，即使在一些大型国有矿山企业开展了资源综合利用，也只占国有矿山的10％。在矿产资源日益减少和环保呼声日渐高涨的今天，尾矿的二次利用已受到世界各国的重视。

全球有大量的矿山被开采，产生了数量巨大的废弃尾矿，对生态环境造成了严重的影响与破坏，环境恢复需要相当长的时间。金铜尾矿是在金铜矿开采、分选之后排放的粉状废料，包括金铜矿山尾矿和选厂尾矿，其中，矿山尾矿包括已经开采出的伴生岩石和选矿中途剔除的低品位矿石。为此，通常情况下，在开采金铜矿山的同时要建设巨大的可容纳矿山全部生产期间排出尾砂的尾矿库，尾矿工程投资较大，还要占用大量农田和林地，破坏了生态平衡。

在废弃的矿山尾矿中存在一些重金属和其他有害元素的重要载体，对地表土壤和地下水的质量有很大影响，不容忽视。随着我国金铜产量的增加，金铜深加工能力也具有一定的规模，但是金铜矿经精选后所产生的尾矿粉被大量排出，给社会发展和环境保护带来了巨大的压力。金铜矿开采不断推进，对环境和社会的影响也在加剧，再加上尾矿库的坍塌事故多发，合理充分利用金铜尾矿是金铜矿开采、加工企业亟待解决的社会难题。

近年来，对于尾矿的开发利用，以前主要集中用于生产水泥及硅酸盐制品，品种单一，且品质与附加值不高，对于废弃尾矿和废弃物年排放量高达8亿吨这个庞大数字而言，其开发利用率非常低。另外，原砌体材料中实心粘土砖砌体部分的替代材料不论从数量及质量上均难以满足建筑业迅猛发展的需求，这就要求有其他更多的新型墙体材料来补充，为此，探索和开发新型高性能材料迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，以及迫在眉睫的环境问题而提供一种以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃材料及其制备方法，制备的金铜尾矿泡沫玻璃材料孔隙率高，密度较小，有较高的抗压强度，可作为保温与隔音材料来应用。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃材料，按重量百分比计，其原料包括如下组分：金铜尾矿玻璃孰料粉85-93wt％，发泡剂0.5-3.0wt％，添加剂4-12wt％。

按上述方案，所述各原料组分粒度尺寸为：金铜尾矿玻璃孰料粉200-300目，发泡剂200-300目，添加剂200-300目。

按上述方案，所述发泡剂由煤粉与活性炭混合而成，所述煤粉与活性炭的质量比为1：1。

按上述方案，所述添加剂由硼砂和芒硝混合而成，所述硼砂和芒硝的质量比为2：(0.5-1)。

按上述方案，所述金铜尾矿玻璃孰料粉由金铜尾矿75-85wt％，石英砂5-10wt％，浮法玻璃碎块5-10wt％，纯碱2-5wt％经混合、熔化、水淬得到的，所述熔化的温度为1400℃-1500℃，熔化的时间5-8小时。

按上述方案，所述以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃的制备方法是：将原料金铜尾矿玻璃孰料粉、发泡剂、添加剂按比例混合，经装模、烧成、退火工序得到的。其中，烧成温度为850℃-880℃，烧成时间为20min-40min。

上述以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃材料的制备方法，详细步骤如下：

1)按质量百分比计，称取金铜尾矿75-85wt％，石英砂5-10wt％，浮法玻璃碎块5-10wt％，纯碱2-5wt％，混合后于1400℃-1500℃的条件下进行熔化5-8小时，得到的玻璃熔体水淬成玻璃颗粒孰料，然后研磨过200-300目筛，得到金铜尾矿玻璃孰料粉；

2)按质量百分比计，称取发泡剂0.5-3.0wt％、添加剂5-12wt％以及步骤1)所得的金铜尾矿玻璃孰料粉85-93wt％，并将发泡剂和添加剂过200-300目筛；然后将金铜尾矿玻璃孰料粉、发泡剂和添加剂球磨混合3-5小时，得到混合料；

3)将步骤2)得到的混合料然后放入模具中，升温至烧成温度850℃-880℃，烧成20min-40min，然后于退火温度600-640℃进行泡沫玻璃的退火，于退火温度的保温时间为20min-40min，最后冷却至室温即得到泡沫玻璃粗坯；

4)经过对所得泡沫玻璃粗坯进行切割、打磨，即制备得到以金铜尾矿为主原料的泡沫玻璃制品。