[发明专利]以褐煤提锗尾渣为主要原料的蒸压砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于蒸压砖技术领域，具体涉及一种以褐煤提锗尾矿为主要原料的蒸压砖及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国建筑业持续发展，建筑用砖，以其良好的抗压强度，成为用量最大的建筑材料，而蒸压砖，因其工艺简单、成本较低、能耗小，越来越得到广泛应用。在国内外研究中，主要用粉煤灰为原料制备蒸压砖，并且通常要添加水泥（袁明亮，李康，赖颖明，等.粉煤灰蒸压砖及其制备方法 [P]CN103193441A，2013)，然而，粉煤灰作为近年来新型建筑材料价格逐年上涨，水泥作为一种成品工业原料，价格相对较高。因此，以各种固体废弃物为原料生产蒸压砖，成为我们必须研究的一项重要课题。目前，虽有一些研究是利用固体废弃物为原料制备蒸压砖，但尾矿的掺量较少，添加剂掺量较高，从而成本较高（李秋义，利用建筑垃圾生产蒸压砖 [P]CN101041567，2006），并且当前以褐煤提锗尾渣为主要原料制备蒸压砖的研究未见报道。

在提锗的过程中，先将褐煤焙烧，再采用大量的含酸溶液处理含锗烟尘，将其中的四价锗转移到溶液中，过滤洗涤后，滤渣经碱石灰中和后即为褐煤提锗尾渣。目前褐煤提锗尾渣主要采取堆放处理，容易造成占地、污染环境等问题，同时也造成很大的安全隐患。因此，如何利用褐煤提锗尾渣已经引起科研人员的关注，目前的研究主要是制备建材方面。如：利用褐煤提锗尾渣制备烧结陶粒及免烧陶粒，而以褐煤提锗尾渣为原料制备蒸压砖的研究未见报到。本研究采用褐煤提锗尾渣为基质制备蒸压砖，以实现二次资源回收利用和环保的目的。本发明工艺简单、能耗小、尾渣利用率高。

发明内容

本发明旨在克服已有的技术缺陷，目的是提供一种工艺简单，能耗较小的褐煤提锗尾渣为主要原料的蒸压砖，该蒸压砖组成物及其重量百分比为预处理褐煤提锗尾渣50wt%~65wt%、粉煤灰10wt%~20wt%、消石灰10wt%~15wt%、水10wt%~15wt%、添加量为消石灰重量2.0 wt%~2.05wt%的添加剂；各组分的重量百分比之和为100%。

其中所述添加剂为硫酸钠、硫酸钙或氧化钙中的一种或几种的任意比混合物。

所述预处理褐煤提锗尾渣是先将褐煤提锗尾渣烘干至含水率小于1wt%，再破碎至粒度<3mm，即得预处理褐煤提锗尾渣；在预处理尾渣中，粒径小于0.074mm的原料<20wt%。

本发明另一目的是提供以褐煤提锗尾渣为主要原料的蒸压砖的制备方法，具体操作步骤如下：

（1）将预处理褐煤提锗尾渣、消石灰、粉煤灰倒入搅拌机内干混4min ~5min后，加入水和添加剂继续搅拌3~5min；

（2）将步骤（1）所得混合料陈化1h~2h后压制成砖坯，成型压力为10～20Mpa；

（3）将步骤（2）所得砖坯静养6h后放入蒸养釜内，在蒸压养护温度为150～160℃，蒸压养护压力为1.05Mpa~1.25Mpa，蒸压条件下蒸压养护5h~8h，自然降温，即得以褐煤提锗尾渣为主要原料的蒸压砖。

本发明中所述褐煤提锗尾渣是指将含锗褐煤筛分、制煤球后加入链条炉冶炼，对炉内产生的含锗烟尘采用旋风收烟器、布袋收尘器进行收集，然后采用8～9mol/L 盐酸溶液对含锗烟尘加温浸出，加热温度为是80~90℃，浸出时间4h-8h，锗以四氯化锗的形式转移到浸出溶液中，将溶液过滤，滤渣洗涤后经碱石灰中和至中性即得到褐煤提锗尾渣；制得的褐煤提锗尾渣粒度较粗，粒径大于3mm的尾渣>80%，需经过粉磨才能成球；其塑性指数为12%~14%，可塑性中等；含锗褐煤的冶炼采用常规方法进行，如参照申请号93121175.1中方法实施。

由于采用了上述技术方案，本发明有以下有益效果：

1、本发明以褐煤提锗尾渣为原料制备蒸压砖，为该类尾矿提供了有效的利用途径，解决了尾矿堆存造成的安全隐患，环境污染等问题；

2、本发明中褐煤提锗尾渣前期经过酸浸并水洗，矿物表面较粗糙，因此该矿物中所含二氧化硅的活性更高，有利于后期水化反应的进行，故制备的蒸压砖强度更高；

3、该制备工艺只需蒸压养护而不需要高温焙烧，节约了生产成本，有效地降低了能耗；

4、本发明中的消石灰代替生石灰，避免消化不均而造成的坯体强度下降问题，提高了蒸压砖的生产效率。

因此，本发明具有环境友好，能耗小的优点，拓宽了蒸压砖的原料来源，开拓了褐煤提锗尾渣综合利用的新途径，其产品强度高，耐久性能优良。

具体实施方式