[发明专利]一种铁尾矿免烧陶粒及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料和陶粒制备技术领域，一种铁尾矿免烧陶粒以重量份计由以下成分组成：铁尾矿55‑65份、钢渣15‑25份、粉煤灰15‑25份、生石灰10‑15份、二水石膏0.5‑1份、三乙醇胺0.5‑1份、氢氧化钠2‑4份、硅酸钠2‑4份、碳酸氢钠5‑10份。其制备方法为将铁尾矿球磨到粒径为300目以下，在硅酸钠和氢氧化钠强碱溶液的作用下发生解体，释放出活性离子并与溶液中碱性组分反应生成胶凝性水化产物，形成碱激发铁尾矿胶凝材料基体；同时加入碳酸氢钠在蒸汽养护的过程中受热分解产生二氧化碳气体固定在该基体中，最终养护结束后形成了内部多孔的免烧陶粒。该制备方法无需采用烧结工艺，制得陶粒各方面性能良好，很大程度解决了尾矿处理和堆放问题，符合生态环保的可持续发展战略。

技术领域

本发明涉及建筑材料和陶粒制备技术领域，具体涉及一种铁尾矿免烧陶粒及其制备方法。

背景技术

尾矿是矿石经过粉碎、选矿、加工形成精矿后以泥浆状排放的废料，具有颗粒细、数量多、残留有微量金属矿物和大量非金属矿物的特点。我国堆积量最多的铁尾矿，每生产1t铁精矿要排出2.5-3.0t铁尾矿，占铁尾矿总量的1/3，而其利用率又偏低，大部分铁尾矿采用堆填处理，形成了大量铁尾矿库。铁尾矿需要占用更多的土地来修建铁尾矿库来堆存，这不仅侵占了土地，还使铁尾矿库周围土地资源缺失导致被污染的隐患，并且耗用了大量资源。目前，我国尾矿综合利用率低，因此如何对这些铁尾矿进行有效开发利用是迫切需要解决的问题。

陶粒是一种轻骨料，它可以作为建材用基础材料，用于生产轻质墙板、陶粒自保温砌块、或替代砂石作为混凝土中的粗骨料。因为铁尾矿堆积量过大，影响了环境问题，现有的铁尾矿生产陶粒过程中多使用烧结步骤，烧结不仅会造成能源浪费、污染环境，且烧结常需要大型的烧结设备进行辅助，增加了生产成本，因此存在着一定的不足之处。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种铁尾矿免烧陶粒及其制备方法，本发明提供的铁尾矿免烧陶粒的制备方法无需采用烧结工艺，制得陶粒各方面性能良好，很大程度解决了尾矿处理和堆放问题，符合生态环保的可持续发展战略。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种铁尾矿免烧陶粒，以重量份计，由以下成分组成：铁尾矿55-65份、钢渣15-25份、粉煤灰15-25份、生石灰10-15份、二水石膏0.5-1份、三乙醇胺0.5-1份、氢氧化钠2-4份、硅酸钠2-4份、碳酸氢钠5-10份。

进一步地，所述的铁尾矿以重量百分比计，化学成分如下：SiO₂ 65-71％、Al₂O₃ 7-10％、Fe₂O₃ 9-15％、CaO 3-5％，细度满足90％通过0.3mm筛孔，70％通过0.075mm筛孔，比表面积为290-350m²/kg。

进一步地，所述的钢渣以重量百分比计，化学成分如下：CaO 35-45％、Fe₂O₃ 21-30％、MgO 11-15％、SiO₂ 10-20％、Al₂O₃ 2-5％、MnO 3-6％，细度在200目以上，比表面积为360-400m²/kg。

进一步地，所述的粉煤灰以重量百分比计，化学成分如下：SiO₂ 55-65％、Al₂O₃22-32％、CaO 7-10％、Fe₂O₃ 5-10％、MgO 2-5％，细度在300目以上，比表面积为550-600m²/kg。

进一步地，所述的氢氧化钠浓度为95-98％，硅酸钠模数为1-2。

进一步地，所述的铁尾矿免烧陶粒的制备方法，具体包括如以下步骤。