[发明专利]一种煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖及其制备方法

权利要求书

1.一种煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖，其特征是，由上至下依次为面层和基层；

面层中，原料以质量份数计包括掘进矸石骨料60～70份、铁尾矿砂15～25份、固废基硫铝酸盐胶凝材料15～20份、减水剂0.16～0.24份、固化剂2～4份及颜料1～2份；面层中的掘进矸石骨料的粒径为1.25～2.5mm，铁尾矿砂的粒径为0.5mm～1.5mm；制备面层拌合料中，掘进矸石骨料、铁尾矿砂的添加质量比为2:0.9～1.1；制备面层拌合料中，固化剂溶于一部分水，将固化剂水溶液加入混合料中进行慢速搅拌，再加入剩余水进行快速搅拌；慢速搅拌的时间为40～50s；快速搅拌的时间为85～95s；面层中的水胶比为0.226～0.234；

基层中，原料以质量份数计包括掘进矸石骨料65～75份、固废基硫铝酸盐胶凝材料15～20份、废石粉5～15份、粘合剂0.16～0.24份、减水剂0.26～0.34份；基层中掘进矸石骨料的粒径为2.5～5mm；固废基硫铝酸盐胶凝材料由废石粉、脱硫石膏、钢渣、铝渣四种固废原材料协同制备；废石粉、脱硫石膏、钢渣、铝渣混合均匀，在1200～1300℃的温度下煅烧，煅烧后的中间体加入脱硫石膏粉磨制备；基层中的水胶比为0.216～0.224。

2.如权利要求1所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖，其特征是，所述铁尾矿砂为铁矿选矿厂产生的固体废弃物。

3.如权利要求2所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖，其特征是，铁尾矿砂的主要成分为二氧化硅、三氧化铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、三氧化硫，其质量比为72～73:11～12:5～6:3～4:2～3:0.5～1.0。

4.如权利要求1所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖，其特征是，所述固化剂为改性脂肪胺类环氧固化剂。

5.如权利要求1所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖，其特征是，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

6.如权利要求1所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖，其特征是，所述粘合剂为可分散性乳胶粉。

7.一种权利要求1所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

制备面层拌合料：将掘进矸石骨料、铁尾矿砂、固废基硫铝酸盐胶凝材料、减水剂、颜料混合均匀获得混合料，将固化剂溶于水，将固化剂水溶液加入混合料中搅拌获得面层拌合料；

制备基层拌合料：将掘进矸石骨料、固废基硫铝酸盐胶凝材料、废石粉、减水剂以及粘合剂进行混合，然后添加水混合获得基层拌合料；

先在模具中摊铺面层拌合料，再添加基层拌合料，然后静压成型获得透水砖生坯，透水砖生坯养护获得透水砖。

8.如权利要求7所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖的制备方法，其特征是，制备基层拌合料中，将掘进矸石骨料、固废基硫铝酸盐胶凝材料、废石粉、减水剂以及粘合剂进行混合的时间为25～35s。

9.如权利要求8所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖的制备方法，其特征是，制备基层拌合料中，先添加75～85％的水进行混合，然后添加剩余的水进行混合。

10.如权利要求9所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖的制备方法，其特征是，加水搅拌的总时间为3.0～3.5min。

11.如权利要求7所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖的制备方法，其特征是，摊铺面层拌合料的厚度为4.5～5.5mm。

12.如权利要求11所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖的制备方法，其特征是，静压成型的压力为10～15MPa。

13.如权利要求11所述的煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖的制备方法，其特征是，养护的温度为15～25℃。