一种全固废生态护坡砌砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，属于固废资源利用领域。该方法包括制备坯料、制备面料、制备砌砖和养护成型四个步骤，通过分层压下、振动加压成型、多次试验得到的合理配比和工艺参数成功地全部采用冶金固废资源制备出了符合使用要求的护坡砌砖，制备成本极低并对冶金固废资源实现了再利用。

A preparation method of all solid waste ecological slope protection brick

【技术实现步骤摘要】
一种全固废生态护坡砌砖的制备方法
本专利技术属于固废资源利用领域，更具体地说，涉及一种护坡砌砖的其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展，各个行业对于钢铁需求也急剧增加，近年来，我国钢铁年产量均保持在8亿吨规模左右，2018年的粗钢产能甚至突破了9亿吨。但是，在生产钢铁的同时会产生大量的冶金固废品，如钢渣和尾矿等，其中，钢渣作为炼钢副产物，年产生量超过1亿吨，因其具有一定粒度、强度及水化活性而被作为建材原料替代品，一直尝试着用于水泥、道路及建材等方面，但其较差的稳定性限制了其用量及推广。尾矿则指在选矿分选作业的产物中有用目标组分含量较低而无法用于生产的部分，每年生产钢铁的同时都会伴随着数亿吨的尾矿碎石和尾矿砂。桥址所在河段，河岸的凹岸逐年迎受水流冲刷，会使河岸不断地坍塌。为保护桥梁和路堤安全，须在凹岸修筑防护建筑物。此外，因设桥引起河水流向变化，冲刷河岸而危及农田和村镇时，也须在河岸修建防护建筑物。护坡砌砖是修建河道防护建筑物的重要部件，现有技术中通常采用常规砂石等资源制备河道用护坡砖。但是，随着国家环保要求的提高和对自然资源的保护，颁布了采取禁采限采的措施，导致了砂石资源的日益紧缺，因此，而每年的大量冶金固废资源则无处利用，将冶金固废资源用于护坡砖的制备既可以解决砂石资源日益紧缺的问题，还可以解决冶金固废资源的处置利用问题，因此，如何利用冶金固废资源制备护坡砖成为了钢铁企业可持续绿色发展的重难点问题。其中，利用冶金固废资源的固有属性，通过科学的处理技术及材料化工艺方法来实现钢渣、尾矿等冶金固废资源化利用是解决冶金固废处理及资源约束瓶颈的重要途径。中国专利申请号为：CN201711078835.9，公开日为：2018年4月13日的专利文献，公开了一种钢渣水工护坡制品，其原料包括干料和水，所述干料按重量百分比计，包括以下组分：钢渣40-80％；建筑再生料10-35％；水泥10-25％；所述水的加入量为适量。该专利技术还进一步提供一种钢渣水工护坡制品的制备方法，采用电炉滚筒钢渣、以及目前无有效利用途径的建筑垃圾作为原材料，实现工业固废物的再利用。中国专利申请号为：CN201810068666.9，公开日为：2018年8月14日的专利文献，公开了一种用于护坡砌块的混凝土及护坡砌块的制备方法。本专利技术所述用于护坡砌块的混凝土由钢渣、粉煤灰、水泥、水、减水剂、碎石以及砂按比例制成；将所述钢渣筛分为钢渣石、钢渣砂和钢渣粉三部分。上述两种技术方案均将钢渣用于了护坡制品的制备，实现了钢渣的再次利用，但是，其在护坡制品的制作材料中均采用了较多的水泥，增加了护坡制品的制备成本，第一种方案更是添加了建筑再生材料和限定必须使用电炉滚筒钢渣。现有技术中尚没有采取全固废资源制备护坡制品的方法，或是采取了全固废资源，但是制备出的护坡制品的各项性能不达标，无法达到使用要求。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有技术中尚无法通过全固废冶金资源制备出使用性能达标的护坡制品的问题，本专利技术提供一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，能够全部采用冶金固废资源制备出符合使用要求的护坡砌砖，具备较高的市场价值。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，包括以下步骤：一、制备坯料称取下列成分和重量比例的坯料原料：钢渣：10～40份，尾矿碎石：20～55份，尾矿砂：20～30份，钢铁渣粉：10～20份，水：3.5～9份，将坯料原料搅拌混合均匀；二、制备面料称取下列成分和重量比例的面料原料：尾矿砂：12～16份，钢铁渣粉：4份，水：1～1.8份，将面料原料搅拌混合均匀；三、制备砌砖将搅拌后的坯料原料加入模腔并压低3～5mm，形成厚度为。。mm～。。mm的坯料层，接着，将搅拌后的面料原料加入模腔并压实，形成厚度为。。mm～。。mm的砌砖坯体，面料原料的加入量占砌砖坯体质量的12～18％；四、养护成形将砌砖坯体取出，经蒸汽养护后得到成品砌砖。作为制备方法的进一步改进，所述步骤一中，水和钢铁渣粉的质量比例为0.35～0.45。作为制备方法的进一步改进，所述钢渣的粒度为0-5mm，尾矿碎石的粒度为1～20mm，尾矿砂的粒度为0～1mm。作为制备方法的进一步改进，所述尾矿碎石分为一级碎石和二级碎石；所述一级碎石的粒度为5～20mm，重量占尾矿碎石总量的18～66％；所述二级碎石的粒度为1～5mm，重量占尾矿碎石总量的34～82％。作为制备方法的进一步改进，所述钢铁渣粉的组成成分及其质量百分比为：钢渣粉：30％；矿渣粉：70％。作为制备方法的进一步改进，所述钢渣粉的质量要求不低于国家标准二级，所述矿渣微粉的质量要求不低于国家标准S95。作为制备方法的进一步改进，所述步骤三中，采用加压振动成型法压制面料原料，振动频率为2200～2600rpm，压力为13～15Mpa。作为制备方法的进一步改进，所述步骤三中，采用1～2Mpa的压力压制坯料层。作为制备方法的进一步改进，所述步骤三中，蒸汽养护时的温度为20～25℃，湿度为60～80％，养护时间24h。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，通过对各成分进行合理的配比，并采用独特的分层压下制备的方式，成功地全部采用冶金固废资源制备出表面光洁和防水抗冻能力较佳的护坡砌砖，制备成本极低并对冶金固废资源实现了再利用，一方面有利于环保，另一方面也有效地缓解了常规技术中用于制备护坡砖的砂石资源紧缺导致的制备成本上升的问题，具备较高的推广价值；(2)本专利技术一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，将尾矿资源按照粒度分为尾矿碎石和尾矿砂，并对尾矿碎石的等级进行了进一步划分，通过对各等级尾矿资源的比例进行较为严格的限定，能够在保证护坡砌砖制备顺利且性能要求达标的基础上，对不同等级粒度尤其是较大粒度的尾矿碎石进行合理利用，避免产生只单独利用某个等级的尾矿资源而导致没有处理利用其余尾矿资源的情况；(3)本专利技术一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，采用加压振动成型的方法压制面料，能够制备出结合度较高的面料层坯体，且振动成型时，由于振动输出的能量，颗粒具有三位空间活动的能力，因此其可以使粒度较小的面料原料将粒度较大的坯料层缝隙内的空气挤出，与坯料层紧密地结合在一起，弥补坯料层内的缝隙，降低坯料层的孔隙率，加强成品护坡砌砖的防水和抗冻融能力。附图说明图1为本专利技术制备方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术进一步进行描述。一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，其能够全部采用冶金固废资源制备护坡砌砖，大大降低了护坡砌砖的制造成本，且制备出的护坡砌砖的稳定性、抗冻融性和耐冲刷性均能够达到使用要求。下面对该方法的具体步骤和原理进行详细描述。在护坡砌砖的制备过程中，其骨料的粒度大小对成品护坡砌砖的性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，包括以下步骤：/n一、制备坯料/n称取下列成分和重量比例的坯料原料：钢渣：10～40份，尾矿碎石：20～55份，尾矿砂：20～30份，钢铁渣粉：10～20份，水：3.5～9份，将坯料原料搅拌混合均匀；/n二、制备面料/n称取下列成分和重量比例的面料原料：尾矿砂：12～16份，钢铁渣粉：4份，水：1～1.8份，将面料原料搅拌混合均匀；/n三、制备砌砖/n将搅拌后的坯料原料加入模腔并压下3～5mm，形成厚度为230mm～235mm的坯料层，接着，将搅拌后的面料原料加入模腔并压实，形成厚度为118mm～122mm的砌砖坯体，面料原料的加入量占砌砖坯体质量的12～18％；/n四、养护成形/n将砌砖坯体取出，经蒸汽养护后得到成品砌砖。/n

【技术特征摘要】
1.一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，包括以下步骤：
一、制备坯料
称取下列成分和重量比例的坯料原料：钢渣：10～40份，尾矿碎石：20～55份，尾矿砂：20～30份，钢铁渣粉：10～20份，水：3.5～9份，将坯料原料搅拌混合均匀；
二、制备面料
称取下列成分和重量比例的面料原料：尾矿砂：12～16份，钢铁渣粉：4份，水：1～1.8份，将面料原料搅拌混合均匀；
三、制备砌砖
将搅拌后的坯料原料加入模腔并压下3～5mm，形成厚度为230mm～235mm的坯料层，接着，将搅拌后的面料原料加入模腔并压实，形成厚度为118mm～122mm的砌砖坯体，面料原料的加入量占砌砖坯体质量的12～18％；
四、养护成形
将砌砖坯体取出，经蒸汽养护后得到成品砌砖。


2.根据权利要求1所述的一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，水和钢铁渣粉的质量比例为0.35～0.45。


3.根据权利要求1所述的一种全固废生态护坡砌砖的制备方法，其特征在于：所述钢渣的粒度为0-5mm，尾矿碎石的粒度为1～20mm，尾矿砂的粒度为0～1mm。


4.根据权利要求3所述的一种全...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶磊，李帮平，桂满城，张耀辉，马孟臣，李辽沙，武杏荣，申星梅，曹发斌，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34