[其他]铁矿石的尾矿制作装饰面砖

说明书

一种新型的硅酸盐制品及其工艺。

本发明是将一种废弃的铁矿石尾矿用于制造装饰面砖。铁矿石尾矿是采矿工业在选矿过程中排除的废料，成泥浆状，一般都排放于尾矿坝，干燥后成细粉，粒径大部分均小于0.16毫米。长期来，这些细尾矿粉一直未能处理使用，污染环境，国家每年需支出大量的排运费。

一般硅酸盐混凝土制品为含硅材料与含钙材料（或再加石膏）经磨细、搅拌、成型、蒸压（或蒸养）而得，而灰砂制品则必须蒸压，否则强度及耐久性均不合格。

经分析，铁尾矿中含有一定量的二氧化硅（Sio₂），公知的是，如加入适量的钙质材料、石膏等有可能制成硅酸盐建筑制品。国外有利用铁尾矿粉作为水泥工业的原料，代替粘土配烧水泥熟料，国内1972年曾有单位利用铁尾矿粉掺入适量粉煤灰、石灰、石膏研制建筑用砌墙砖，但铁尾矿粉掺量不能超过70%，且仅限于试验室试配。

本发明的任务是与目前国内外生产的灰砂砖相似，以铁尾矿粉作为硅质材料，掺入适量钙质材料（石灰或水泥），采用蒸养手段，制成硅酸盐制品。铁矿石尾矿此种用法，在国内外属首创。本研究成果有以下特点。

严格控制一系列的工艺过程及工艺因素，以克服硅酸盐混凝土制作中的弱点，达到不胀缩、不疏松、强度高、收缩小，无裂纹、表面光滑、装饰效果好、耐久性优良的面砖，主要控制环节为两次轮碾、混合消解、限制成型含水率及干热预养工艺，整个工艺流程为：

铁尾矿粉+生石灰→混合轮碾约1分钟→混合料消解（温度25～60℃，时间大于4小时）→二次轮碾5分钟→压制成型（混合料含水率14%，成型压力200公斤/厘米²）→干热预养（温度30-50℃，约24小时）→蒸汽养护（温度95-100℃）→成品。

配料中以铁尾矿粉为主要原料，占80～95%，石灰掺量为5～20%（石灰中有效氧化钙含量大于60%），可不必掺加粉煤灰和石膏。铁尾矿粉面砖主要采用常压蒸汽养护，这样在生产上设备简单，投资节省，上马快。

铁矿石尾矿本身为褐色粉末，可压制成各种规格和外型的砌墙砖、地面砖、及室内外装饰面砖。生产的砌块在不加任何颜料的条件下为淡褐色，具有一定的装饰效果，色彩均匀，且不褪色，耐久性良好，适宜于砌筑清水墙。如采用硅酸盐水泥（掺量为10-15%）作为钙质材料，则效果更佳，可进一步简化工艺，免去石灰粉磨及混合料消解两道工序，而成型含水量为8%。生产的装饰面砖，色彩鲜艳，且避免了表面泛白现象，更适合做外墙贴面砖，亦可在已制成砖的表面做一薄层彩色的不饱和聚酯树脂，生产各种色彩和花纹的人造大理石，作室内饰面。

利用铁矿石尾矿生产装饰面砖及砌墙砖，不仅可减少尾矿坝的堆存量及管理费用，而且原料不需专门加工（如破碎、粉磨、筛分等），是现成的廉价材料。它的应用既改善了环境污染，又为建材部门增添了硅酸盐砌墙砖和装饰面砖的新品种，砖坯不需焙烧，这样既降低了成本，又节约了能源。铁矿石尾装饰面砖可代替瓷砖、大理石、烧结砖作室内外装饰面砖用，与现有装饰砖相比，价格至少可降低1/3。