一种非烧结尾矿砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种非烧结尾矿砖及其制备方法，该非烧结尾矿砖,按照重量份包括以下组分：铜尾矿30～50份、水泥10～15份和细骨料30～55份；其制备方法如下：1)将铜尾矿烘干后进行过筛，得到粒径小于1.00mm的铜尾矿；2)按比例将过筛后的铜尾矿、水泥、细骨料和水混合搅拌均匀得混合浆料；3)将步骤2)得到的混合浆料搅拌均匀后，使用机器压实或振动台振动后进行养护即得到所述非烧结尾矿砖。本发明专利技术采用铜尾矿非烧结砖代替烧结砖，非烧结砖具有保温、抗渗效果好、隔音效果好；并且使用固废炉渣砖拥有满足设计强度的基础上，有效的减少环境污染、节省工程造价、恢复土资源，达到工程经济、环保的效益。

A non-sintered tailings brick and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种非烧结尾矿砖及其制备方法
本专利技术涉及一种非烧结尾矿砖及其制备方法,属于砖制备

技术介绍
烧结砖是传统的主要建筑材料之一，在我国烧制和使用已有两千多年的历史。以烧结粘土砖作为墙体材料源于其原料易得、资源丰富、制造容易、成本低廉、砌筑灵活等优点，故历经两千多年的漫长岁月而不衰。烧结墙体材料主要包括烧结普通砖、多孔砖、空心砖和烧结空心砌块等几种。由于普通砖工艺简单，容易生产和使用习惯影响，使其至今仍在烧结墙体材料中占很大比重。烧结墙体材料的窑型主要有隧道窑、轮窑，其中轮窑是我国砖瓦生产的主要窑型，土砖窑产量仍占总产量10％左右，比较先进的是隧道窑，隧道窑生产砖的产量大约占总产量10％左右。烧结砖的生产过程包括采掘、运输、制备、成型、干燥和焙烧等一系列操作过程。就制备工艺而言，有干法制备和湿法制备之分。通常以制备物料的含水率为分界线。然而随着人口的增加和经济的发展，我国资源相对不足的矛盾日益突出。我国是一个农业大国，耕地在经济社会中一直占有举足轻重的地位。由于近年来实心粘土砖的产量基本维持在5000亿块左右，生产如此多的粘土砖，每年用土量约10亿m3。如果按采土深度1m计算的话，需耗用土地1010m2，这说明我国毁坏农田，破坏土地己经到了相当严重的程度。同时，生产烧结砖能源消耗的负担也十分大，行业内约有70％的企业主要生产普通粘土砖或页岩砖，用煤、炉渣作内燃料或使用外燃烧砖，使用自然干燥、非真空挤出成型和轮窑或简易轮窑烧成，一般煤耗在0.8～1.2tce/万块。此外，烧结砖制造和使用过程，包括材料的采矿、提取、制备、生产加工、运输、使用和废弃等一系列工序，并排放出大量的废气、废水、废渣，污染着人类生存的环境。尾矿作为冶金副产品，大量堆存，给人类环境带来了潜在的危害，将尾矿进行资源化处理，制备非烧结尾矿砖，可以有效减少烧结砖生产过程中对于土地资源的利用，减轻尾矿带来的处置难题。由于没有烧结的过程，所以用煤来获得热量的方式在非烧结尾矿砖的生产制备中是不存在的，大大减少了能量的消耗，以及生产加工过程中废气废水的排出，减少了对环境的污染。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是提供一种非烧结尾矿砖及其制备方法，除了解决上述
技术介绍
中提出的问题即烧结砖的能源消耗与环境污染问题，达到砖在生产过程中减少能量消耗，减轻对环境污染以外，还解决了尾矿和水泥配比不当导致的材料开裂问题。技术方案：本专利技术提供了一种非烧结尾矿砖，该非烧结尾矿砖按照重量份包括以下组分：铜尾矿30～50份水泥10～15份细骨料30～55份。其中：所述的铜尾矿的粒径小于1.00mm，优选的为产自云南省迪庆香格里拉市的铜尾矿。所述的水泥为普通硅酸盐水泥，优选的为标号42.5的普通硅酸盐水泥。所述的细骨料为直径10mm～40mm的卵石、碎石或者花岗岩。本专利技术还提供了一种非烧结尾矿砖的制备方法，该制备方法包括以下步骤：1)将铜尾矿烘干后进行过筛，得到粒径小于1.00mm的铜尾矿；2)按比例将过筛后的铜尾矿、水泥、细骨料和水混合均匀得混合浆料；3)将步骤2)得到的混合浆料搅拌均匀后加入压机或振动台上的模具，压实或振动后进行养护，脱模即得所述非烧结尾矿砖。其中：步骤2)所述的水的加入量为铜尾矿、水泥和细骨料三者总质量的9～10％。将步骤2)得到的混合浆料搅拌均匀，搅拌时长2.5～3.5min。步骤3)所述的压实或振动后进行养护中，压实过程中最大试验力为300kN，振动的频率为2800±100rpm，振动的时长为3±0.5min，养护的条件为：避免阳光直射、养护温度为5～40℃、湿度100±5％、洒水2～3次/天、养护时长为14～28天。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中采用非烧结工艺，减少了烧结砖生产过程中的环境污染和能源消耗问题；2、本专利技术中采用冶金中的工业废弃物铜尾矿作为生产非烧结砖的主要材料，铜尾矿部分取代了制砖原料，从而节约其他天然矿物资源；3、本专利技术提供的非烧结尾矿砖在满足设计强度的基础上，有效的节省工程造价、恢复土资源，达到工程经济、环保的效益；4、本专利技术提供的非烧结尾矿砖减少了铜尾矿堆放产生的环境污染问题，同时对尾矿砖的浸出液进行重金属离子浓度分析，结果显示：Cd浓度不高于0.005mg/L，Cu浓度不高于0.3mg/L，Ni浓度不高于0.01mg/L，Pb浓度不高于0.05mg/L，Zn浓度不高于0.2mg/L，均低于地表水环境质量标准IV类标准，满足保护环境的要求。具体实施方式以下将配合实例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。实施例1一种非烧结尾矿砖，按照重量分配，包括以下组分：铜尾矿50份、水泥13份、细骨料37份。其中：所述的铜尾矿的粒径为0.85～1mm，为产自云南省迪庆市的铜尾矿。所述的水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥。所述的水泥为细骨料为直径10mm～20mm的花岗岩。一种非烧结尾矿砖的制备方法，包括以下步骤：1)将铜尾矿烘干后进行过筛，得到粒径为0.85～1mm的铜尾矿；2)按比例将过筛后的铜尾矿、水泥、细骨料和水(水的加入量为铜尾矿、水泥和细骨料三者总质量的9％)混合均匀得混合浆料；3)将步骤2)得到的混合浆料搅拌3min至均匀后加入振动台上的模具中，在振动频率为2800rpm的条件下振动3min，之后置于温度20℃、湿度100％的条件下进行养护，脱模即得所述非烧结尾矿砖。将该实施例制备得到的非烧结尾矿砖养护28天进行强度试验，结果表明尾矿砖的强度大于15Mpa，远高于国家标准的要求；对养护14天的非烧结尾矿砖浸出液进行重金属浓度分析得到试验数据结果，结果表明Cd浓度为0.004mg/L，Cu浓度为0.200mg/L，Ni浓度为0.010mg/L，Pb浓度为0.05mg/L，Zn浓度为0.02mg/L，均低于地表水环境质量标准IV类标准，满足保护环境的要求。实施例2一种非烧结尾矿砖，该非烧结尾矿砖，按照重量分配，包括以下组分：铜尾矿45份、水泥12份、细骨料43份。其中：所述的铜尾矿的粒径为0.8～1mm，为产自云南省迪庆市的铜尾矿。所述的水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥。所述的水泥为细骨料为直径20mm～30mm的花岗岩。一种非烧结尾矿砖的制备方法，包括以下步骤：1)将铜尾矿烘干后进行过筛，得到粒径为0.8～1mm的铜尾矿；2)按比例将过筛后的铜尾矿、水泥、细骨料和水(水的加入量为铜尾矿、水泥、细骨料三者总质量的10％)混合均匀得混合浆料；3)将步骤2)得到的混合浆料搅拌3min至均匀后加入振动台上的模具中，在振动频率为2700rpm的条件下振动3.5min，之后置于温度18℃、湿度95％的条件下进行养护，脱模即得所述非烧结尾矿砖。将该实施例制备得到的非烧结尾矿砖养护28天进行强度试验，结果表明尾矿砖的强度大于15Mpa，远高于国家标准的要求；对养护28天的非烧结尾矿砖浸出液浸出液进行重金属浓度分析得到试验数据结果，结果表明Cd浓度为0.005mg/L，Cu浓度为0.120mg/L，Ni浓度为0.009mg/L，Pb浓度为0.035mg/L，Zn浓度为0.05mg/L，均低于地表水环境质量标准IV类标准，满足保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非烧结尾矿砖，其特征在于：该非烧结尾矿砖按照重量份包括以下组分：铜尾矿        30～50份水泥          10～15份细骨料        30～55份。

【技术特征摘要】
1.一种非烧结尾矿砖，其特征在于：该非烧结尾矿砖按照重量份包括以下组分：铜尾矿30～50份水泥10～15份细骨料30～55份。2.如权利要求1所述的一种非烧结尾矿砖，其特征在于：所述的铜尾矿的粒径小于1.00mm。3.如权利要求1所述的一种非烧结尾矿砖，其特征在于：所述的水泥为硅酸盐水泥。4.如权利要求3所述的一种非烧结尾矿砖，其特征在于：所述的硅酸盐水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥。5.如权利要求1所述的一种非烧结尾矿砖，其特征在于：所述的细骨料为直径10mm～40mm的卵石、碎石或者花岗岩。6.一种如权利要求1所述的非烧结尾矿砖的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：1)将铜尾矿烘干后进行过筛，得到粒径小于1.00mm的铜尾矿；2)按比例将过筛后的铜尾矿、水泥、细骨料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王菲，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32