[发明专利]沸石制备铁尾矿干粉砂浆

说明书

一种利用沸石制备铁尾矿聚合物砂浆的系列产品：包括普通聚合物砂浆，特种聚合物砂浆和其他聚合物砂浆；本发明加入沸石粉采用普通水泥、铁尾矿为原料，使用常规的干粉砂浆工艺，廉价易得的活性掺合料配制的高性能干粉砂浆，生产成本低，直接加水混合搅拌，施工方便，操作简单，施工效率高；用于建筑墙体防护抹面，砌筑，找平；防水性能好、保温性能好、抗裂性好、抹面无裂纹、无空鼓脱落；可用铁尾矿替代传统的硅质、传统材料，节省水泥10%，生产干粉砂浆质量较好，可以稳定生产普通和特种等级干粉砂浆，并且吨成本降低40%；非常符合我国的实际情况，此项技术的推广，必将促进我国高强特种干粉砂浆技术的普及和发展。

技术领域

本发明涉及一种建筑材料领域，具体是利用沸石制备铁尾矿干粉砂浆：包括普通水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、特种功能砂浆和快速修补砂浆等。

背景技术

我国矿产资源开发总规模居于世界前列。全国铁尾矿的地区分布可以分为以下三大类：第一类，是以河北、辽宁为首的最主要地区；第二类，是内蒙、四川、北京和山西四个地区；第三类，是余下的地区。我国铁矿资源的突出特点是品位低、共生伴生矿多，导致在选矿过程中会产生大量的铁尾矿，每生产2吨铁精矿要排出2.5～3.0吨尾矿，但由于矿石贫化的原因，有些矿山企业的选矿比达到了5～6，甚至到了10以上。据中国矿业联合会统计资料表明，到2007年我国铁尾矿排放总量就超过了全部尾矿排放总量。

目前，尾矿的综合利用率为14％，铁尾矿的利用率仅为7％左右，与发达国家相比，其铁尾矿综合利用率已达到了60％，还存在很大的差距。铁尾矿资源的开发利用有三个方向，一是回收有价组分，二是制作建筑材料，三是土地复垦。目前铁尾矿资源的开发利用情况不容乐观。除了回收有价金属元素（绝大部分是回收铁）或直接作为砂石代用品外，很多矿山企业并没有对铁尾矿资源进行真正意义上的整体开发利用。

尾矿综合利用工艺已经在国外推广，并取得了良好的效果。目前，我国高硅铁尾矿建筑材料利用主要集中在高标号水泥、建筑陶瓷、免烧砖和烧结砖、高档装饰材料、微晶玻璃、花岗岩等。

（一）高标号水泥

生产高标号水泥的主要原料是铁尾矿、石灰石、硫酸渣和粉煤灰，铁尾矿用量可达到15％左右，其中铁质较正原料——硫酸渣可根据铁尾矿中氧化铁的含量来调整，当氧化铁含量达到要求时基至可以不用。原材料经过破碎和磨细加工、配料、搅拌、烧制等工序制成，其性能完全符合要求。采取适当的措施，新型干法水泥生产线完全可用铁尾矿替代传统的硅质、铁质材料，生产的熟料质量较好，可以稳定生产普通52.5R高强度等级水泥，并且每吨熟料成本降低近5元。但使用时因铁尾矿粉含水量大，应采取强制喂料保证下料顺畅；铁尾矿配料可能会有轻微结皮，窑尾预分解系统需加强防堵措施，多设空气泡，稳定煅烧制度；冬季生产用尾矿废石效果更佳。尾矿在新型干法熟料生产线的成功应用，为其大量利用找到了新的途径，解决了环境污染，改善了生态环境，具有巨大的经济、社会和环境效益。

（二）免烧砖

尾矿免烧砖是以尾矿为主要原材料，用量最高可达70％，添加水泥、骨料、添加剂，坯体成型为振动成型，养护温度为20℃，养护10、28天。其中骨料配比合理时可用铁尾矿中粗粒砂代替，按照尾矿在材料中的作用，可将其分为3种利用形式：1)仅当作骨料使用，在制品结构中主要起支撑骨架作用，水化合成反应仅发生于其颗粒表面大约3μm的范围内；2)用作胶结料(通常称为磨细尾矿)，主要是通过化学反应，合成出新的凝胶或结晶矿物连生体，将骨料胶结成一个整体；3)采用自然粒级的尾矿砂，直接与碱性激发剂混合．依靠界面反应实现结合。生产工艺流程如下：

原料选择与处理→配料→搅拌→消化→成型→静停→养护→成品；

免蒸免烧砖属于胶结型尾矿建材，是指在常温或不高于100℃的条件下，通过胶结材料将尾矿颗粒结合成整体。与蒸压砖区别在于不采用蒸压，而是采用常温养护。其优点是减少设备投资，降低生产成本，对加速这类建材的推广应用更具有现实意义 。

（三）混凝土小型空心砌块