[发明专利]钒钛磁铁尾矿制备无釉楼梯砖的方法

说明书

本发明公开了一种钒钛磁铁尾矿制备无釉楼梯砖的方法，先细化处理得到微米级活性钒钛磁铁尾矿，将其与校正原料、氧化剂、助溶剂混合、成型，最后在推板窑中烧结、表面抗磨处理，最终得到无釉楼梯砖材料。本发明以钒钛磁铁矿尾矿为主要原料，通过添加校正原料、氧化剂、助溶剂并采用表面抗磨工艺可实现无釉楼梯砖的制备，大幅降低原料成本，提高砖表面抗磨性。本发明制备的无釉楼梯砖的抗压强度大于等于14100MPa，表面硬度大于等于6800MPa，孔隙率小于等于2.6％。

技术领域

本发明涉及绿色建筑材料制备技术领域，特别涉及一种钒钛磁铁尾矿制备无釉楼梯砖的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿尾矿是一种工业固废，现阶段主要应用于水泥、混凝土、玻璃及路面铺设方面，使其工业附加值不高。因此，开发一种新途径，以提高其工业附加值至关重要。

楼梯砖是一种需求量巨大的建筑材料，一直采用的瓷土、高岭土等高品质原料成本较高，且需表面施釉提高耐磨性，使其难以满足环境、社会发展的需要。

发明内容

本发明是针对常见手段难以提高钒钛磁铁尾矿工业附加值问题的研发领域现状，提供一种钒钛磁铁尾矿制备无釉楼梯砖的方法。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种钒钛磁铁尾矿制备无釉楼梯砖的方法，包括以下步骤：

1)将钒钛磁铁尾矿经净化处理后，再细化得到微米级活性钒钛磁铁尾矿；

2)将活性钒钛磁铁尾矿、氧化铝粉、二氧化锰粉、铁粉及碳酸钾粉混合，再加入球化剂置于高压模具中压制成型；

3)将冷压成型坯体装入推板窑中烧结，然后进行表面抗磨处理，最终得到无釉楼梯砖材料。

作为本发明的进一步改进，步骤1)中，净化处理包括水洗、过筛、干燥三步。

作为本发明的进一步改进，步骤1)中，采用联动粉末活化装置进行细化，细化介质为二氧化锆棱柱体，联动粉末活化装置主轴转速400～600转/min，细化时间6～9小时。

作为本发明的进一步改进，步骤2)中，活性钒钛磁铁尾矿、氧化铝粉、二氧化锰粉、铁粉、碳酸钾粉的重量百分比为：(64～69.1)：(9.1～14.2)：(9.5～14.6)：(10.2～14.3)：(2.1～4.7)。

作为本发明的进一步改进，步骤2)中，混合时间1.5～3.1小时，混合过程加入球化剂，球化剂为质量浓度为10％的聚乙烯醇水溶液，成型压力为58～99MPa。

作为本发明的进一步改进，步骤3)中，烧结过程包括预热、烧结、冷却三步，各步时间分别为3小时、5小时和7小时，最高烧结温度为1100～1370℃。

作为本发明的进一步改进，步骤3)中，表面抗磨处理采用表面高能热处理技术：加热速率70～90℃/min，稳定脉冲温度范围760～830℃。

作为本发明的进一步改进，制备的无釉楼梯砖的抗压强度大于等于14100MPa，表面硬度大于等于6800MPa，孔隙率小于等于2.6％。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优势：