一种钛渣仿石材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及资源综合利用技术领域，公开了一种钛渣仿石材料及其制备方法与应用。该钛渣仿石材料，以所述钛渣仿石材料的总重量为100份计，所述钛渣仿石材料含有20‑30重量份的提钛尾渣、8‑15重量份的粘结剂、2‑5重量份的激发剂以及50‑70重量份的骨料。本发明专利技术以提钛尾渣为主要原料，通过合理优化提钛尾渣与粘结剂、激发剂以及骨料的配比，采用适当的方法，制备出耐压强度大、吸水率小以及近似于天然石材机械强度的钛渣仿石材料，可以应用于市政工程装饰材料、墙砖和路面砖中。提高了提钛尾渣的资源化利用率，符合当前循环经济政策要求。

A titanium slag stone like material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种钛渣仿石材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及资源综合利用
，具体涉及一种钛渣仿石材料及其制备方法与应用。
技术介绍
攀西地区每年产生含钛高炉渣700万吨以上。目前正在开展含钛高炉渣提钛工艺研究，届时有大量提钛尾渣产生，必须要走资源化利用途径，才能实现整个高炉渣提钛工艺全流程绿色化、清洁化发展模式。目前石材作为市政工程以及家庭装饰材料应用普遍。天然石材价格较贵，同时开采过程中消耗天然资源，对生态环境破坏严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的提钛尾渣资源化利用率低，天然石材开采对生态环境破坏严重的问题，提供一种钛渣仿石材料及其制备方法与应用。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种钛渣仿石材料，以所述钛渣仿石材料的总重量为100份计，所述钛渣仿石材料含有20-30重量份的提钛尾渣、8-15重量份的粘结剂、2-5重量份的激发剂以及50-70重量份的骨料。优选地，以所述提钛尾渣的总重量为100％计，所述提钛尾渣含有25-30重量％的氧化钙、20-25重量％的二氧化硅、5-10重量％的二氧化钛、10-20重量％的三氧化二铝、5-10重量％的氧化镁、7-8重量％的氯化钙和氯化镁以及5-7重量％的固定碳。优选地，所述粘结剂为水泥，所述激发剂为钠水玻璃，所述骨料为冶金矿渣砂。本专利技术第二方面提供了一种制备前文所述钛渣仿石材料的方法，该方法包括以下步骤：(1)将提钛尾渣磨细，然后与粘结剂、激发剂和骨料按照配比混匀，得到混合料；(2)将步骤(1)所得混合料依次进行困料、挤压成型和养护，得到成型试块；(3)将步骤(2)所得成型试块依次进行切割和表面处理。优选地，在步骤(1)中，所述提钛尾渣磨细后的比表面积大于400m2/kg。优选地，在步骤(2)中，所述困料的时间为4-6h。优选地，在步骤(2)中，所述挤压成型的条件包括：压力为100-250MPa，施压速率为0.5-1.5KN/min，保压时间为4-6min。优选地，在步骤(2)中，所述养护的条件包括：湿度大于90％，温度为20-30℃，养护时间为9-11天。本专利技术第三方面提供了一种由前文所述方法制备的钛渣仿石材料。本专利技术第四方面提供了一种前文所述的钛渣仿石材料在市政工程装饰材料、墙砖和路面砖中的应用。本专利技术以提钛尾渣为主要原料，通过合理优化提钛尾渣与粘结剂、激发剂的骨料的配比，采用适当的方法，制备出耐压强度大、吸水率小以及近似于天然石材机械强度的钛渣仿石材料，可以应用于市政工程装饰材料、墙砖和路面砖中。提高了提钛尾渣的资源化利用率，不开采天然资源，符合当前循环经济政策要求。附图说明图1是本专利技术所述的钛渣仿石材料制备工艺流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。提钛尾渣为含钛高炉渣高温碳化-低温氯化提钛后的副产物，提钛尾渣硅酸盐玻璃体含量90％以上，通过物理激发，具有较好的火山灰活性，通过粘结剂和激发剂的粘结和活性激发，可易产生近似于天然石材的机械强度。同时，将提钛尾渣作为生产仿石材料原料循序使用，可以实现提钛尾渣资源的高效综合利用。基于此，完成了本专利技术。本专利技术第一方面提供了一种钛渣仿石材料，以所述钛渣仿石材料的总重量为100份计，所述钛渣仿石材料含有20-30重量份的提钛尾渣、8-15重量份的粘结剂、2-5重量份的激发剂以及50-70重量份的骨料。本专利技术充分利用提钛尾渣中玻璃态硅酸钙含量高，且含还含有氯化钙、氯化镁等粘结剂和早强剂成分的特点，然后合理优化提钛尾渣与粘结剂、激发剂和骨料的配比，生产钛渣仿石材料，拓展提钛尾渣高附加值利用途径，有利于推动高炉渣提钛产业的绿色化发展。在优选情况下，以所述提钛尾渣的总重量为100％计，所述提钛尾渣含有25-30重量％的氧化钙、20-25重量％的二氧化硅、5-10重量％的二氧化钛、10-20重量％的三氧化二铝、5-10重量％的氧化镁、7-8重量％的氯化钙和氯化镁以及5-7重量％的固定碳。其中，所述固定碳是指碳化钛氯化后的游离碳。在本专利技术所述的钛渣仿石材料中，对于所述粘结剂的选择没有特殊的要求，可以为本领域的常规选择。在优选情况下，所述粘结剂为水泥。在一种具体的实施方式中，所述粘结剂为425普通硅酸盐水泥。在本专利技术所述的钛渣仿石材料中，对于所述激发剂的选择没有特殊的要求，可以为本领域的常规选择。在优选情况下，所述激发剂为钠水玻璃，所述钠水玻璃还能起到粘结剂的作用。在更优选的情况下，所述激发剂为模数3.0以上的钠水玻璃。在本专利技术所述的钛渣仿石材料中，对于所述骨料的选择没有特殊的要求，可以为本领域的常规选择。在优选情况下，所述骨料为冶金矿渣砂，粒度为0.5-2mm。在一种具体的实施方式中，所述冶金矿渣砂为钢渣矿渣砂和/或选矿尾矿渣。本专利技术第二方面提供了一种制备前文所述钛渣仿石材料的方法，该方法包括以下步骤：(1)将提钛尾渣磨细，然后与粘结剂、激发剂和骨料按照配比混匀，得到混合料；(2)将步骤(1)所得混合料依次进行困料、挤压成型和养护，得到成型试块；(3)将步骤(2)所得成型试块依次进行切割和表面处理。在优选情况下，在步骤(1)中，所述提钛尾渣磨细后的比表面积大于400m2/kg。在本专利技术所述的方法中，在步骤(1)中，进行混匀的方法可以为本领域的常规选择。在一种具体的实施方式中，混匀方式为搅拌。提钛尾渣具有较好的火山灰活性，在本专利技术所述的方法中，结合提钛尾渣的特点，将提钛尾渣磨细成微粉，比表面积400m2/kg以上，使得火山灰活性进一步改善；通过粘结剂和激发剂的粘结和活性激发，可易于产生近似于天然石材的机械强度；通过所述骨料的颜色可以调整所述钛渣仿石材料的颜色。在本专利技术所述的方法中，在步骤(1)中，对于将所述提钛尾渣磨细的设备的选择没有特殊的要求，可以为本领域的常规选择。在一种具体的实施方式中，将所述提钛尾渣磨细是在球磨机中进行。在一种优选地实施方式中，在步骤(2)中，所述困料的时间为4-6h。具体的，例如可以为4h、5h或6h。在本专利技术所述的方法中，在步骤(2)中，对于进行所述挤压成型的设备的选择没有特殊的要求，可以为本领域的选择。在一种具体的实施方式中，所述设备为300吨压力试验机。在本专利技术所述的方法中，在步骤(2)中，所述挤压成型的压力可以为100-250MPa。具体的，例如可以为100MPa、110MPa、120MPa、130M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛渣仿石材料，其特征在于，以所述钛渣仿石材料的总重量为100份计，所述钛渣仿石材料含有20-30重量份的提钛尾渣、8-15重量份的粘结剂、2-5重量份的激发剂以及50-70重量份的骨料。/n

【技术特征摘要】
1.一种钛渣仿石材料，其特征在于，以所述钛渣仿石材料的总重量为100份计，所述钛渣仿石材料含有20-30重量份的提钛尾渣、8-15重量份的粘结剂、2-5重量份的激发剂以及50-70重量份的骨料。


2.根据权利要求1所述的钛渣仿石材料，其特征在于，以所述提钛尾渣的总重量为100％计，所述提钛尾渣含有25-30重量％的氧化钙、20-25重量％的二氧化硅、5-10重量％的二氧化钛、10-20重量％的三氧化二铝、5-10重量％的氧化镁、7-8重量％的氯化钙和氯化镁以及5-7重量％的固定碳。


3.根据权利要求1所述的钛渣仿石材料，其特征在于，所述粘结剂为水泥，所述激发剂为钠水玻璃，所述骨料为冶金矿渣砂。


4.一种制备权利要求1-3中任意一项所述的钛渣仿石材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将提钛尾渣磨细，然后与粘结剂、激发剂和骨料按照配比混匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)所得混合料依次进行困料...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建璋，黎建明，任艳丽，曾冠武，邵国庆，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51