[发明专利]铁尾矿制备的烧结透水砖及其制备方法

说明书

本发明公开一种铁尾矿制备的烧结透水砖及其制备方法。涉及绿色建筑材料领域，该烧结透水砖材料，其原料组成按重量份计：60‑75份粒径范围为150‑400目细铁尾矿，5‑20份粒度范围为20‑40目的造孔剂，1‑5份粒度范围为15‑30目的助熔剂,10‑15份粘结剂。本发明以膨胀珍珠岩、竹炭粉和淀粉等作为造孔剂，使透水砖内部在烧结过程中形成连通气孔。采用易分解无机盐和低熔点矿物粉体为助熔剂，降低透水砖烧结温度，提高烧结透水砖力学性能。本发明制备烧结透水砖制品原料易得、制备成本低，提供了细铁尾矿制备高性能烧结透水砖的方法，可解决细铁尾矿资源化综合利用问题。

技术领域

本发明涉及一种铁尾矿制备的烧结透水砖及其制备方法。

背景技术

透水砖是砖内部含有大量的连通孔的路面铺装材料，透水砖结构内存在的连续孔隙，具有轻质、透水透气性能，在体育场馆、住宅地面以及生态景观等公用设施中广泛应用。相对于普通混凝土材料，透水砖能够极大的提高路面的排水性能，起到吸音降噪，改善城市生态环境，缓解城市“热岛效应”的作用，并且能够通过雨水的下渗补充城市地下水资源。基于以上优点，透水砖材料研究应用近年来得到了长足的发展。按照制造工艺，透水砖分为烧结透水砖和免烧结透水砖。相比较以水泥或树脂为胶凝材料的免烧结透水砖，烧结透水砖具有更优的耐磨性、抗冻性和耐久性。但高温烧结透水砖往往通过掺入一定的粘土类物质作为高温粘结剂，导致其在生产过程中资源消耗大，生产成本较高。因此，如何降低烧结透水砖制备成本是其大规模应用过程中需要解决的重要问题。

铁尾矿是将原铁矿石破碎、筛分、研磨、分级、再经重选、浮选等选别工艺流程，选出有用铁等金属后的剩余部分。我国铁尾矿排放量大，但利用率低，尾矿的堆积给生态环境带来了严重危害。铁尾矿的化学成分主要有硅、铝、铁、钙的氧化物和少量的钠、钾的氧化物，主要矿物是长石和石英类矿物，基本矿物成分与天然砂相同。但是随着选矿技术的发展，尾矿的粒度越来越细，尾矿粒度200目含量多在65％以上，平均粒径小于0.07mm，另外，由于推广尾矿充填采矿技术，使送到尾矿库的尾矿更加细化，-200目含量达90％以上，使其作为二次资源化机制砂的可行性越来越低。针对尾矿粒度较细难以作为建材细骨料的问题，以细铁尾矿为原料，制备烧结透水砖材料具有较好的发展前景。

发明内容

针对目前尾矿颗粒较细，综合利用程度较低，本发明提供了一种铁尾矿制备的烧结透水砖及其制备方法，采用该方法制备铁尾矿烧结透水砖具有力学性能高、透水性能好等特点，且该方法工艺简单、所需原料简单易得、成本低廉、适用性强、应用前景广泛。

为实现以上目的，本发明铁尾矿烧结透水砖，所述的透水砖由以下原料组成经混料、压制、烧成工艺制成；其中所述的原料重量份包括：铁尾矿60-75份、造孔剂5-20份、助熔剂1-5份、粘结剂10-15份。

进一步的，所述铁尾矿烧结透水砖的制备方法为：

将铁尾矿置于105℃温度下的干燥箱内烘干，对干燥后的样品进行球磨，过筛，得到铁尾矿粉；

取铁尾矿粉60-75重量份，造孔剂5-20重量份，助熔剂1-5重量份，将配料按指定配比称量，使用搅拌机干混，使物料粉体搅拌均匀，干混过后按照加入粘结剂湿混；

湿混过后的原料15-25MPa压力下压制成型，成型后的生坯置于105℃干燥箱内充分干燥，然后在1050-1150℃下进行高温烧结。

进一步的，所述铁尾矿烧结透水砖的制备方法烧结条件：烧结温度1050-1150℃，升温速率5℃/min，到达烧结温度后保温1-2h，停止加热，炉温自然冷却至室温。包括以下步骤：

步骤一：将细铁尾矿铁尾矿烘干，过筛，得到范围约为150-400目细铁尾矿粉体；

步骤二：称取60-75份铁尾矿粉、5-20份造孔剂，1-5份助熔剂，充分搅拌混合均匀；

步骤三：称取10-15份粘结剂，加入到上述干拌料中，充分搅拌混合均匀；