高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板及其制备方法，以重量百分比计，包括：铁尾矿40～45%，粉煤灰4.5～5.5%，白灰5.0～6.0%，水泥9.0～10.0%，玻璃渣2.5%~3.5%；石膏1.0～1.5%，铝粉0.04～0.06%，石墨烯0.02～0.03%，水30～35%。制备方法包括：（1）料浆配制；（2）钢筋加工及网笼组装；（3）浇注；（4）发泡静养；（5）蒸压养护。本发明专利技术高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板成本低廉、强度高、耐久性强、保温隔热性能好、容重低。容重低。

【技术实现步骤摘要】
高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国工业化、城镇化进程的加速推进，经济高速增长，基础设施领域投资力度逐年加大，作为基础设施建筑原材料之一的混凝土用量逐年递增，迫切需要数量巨大的砂石原料。目前，我国砂石的采集主要通过天然砂石获取，但是天然砂石的采集远远跟不上市场需求，个别地方已出现砂荒现象，因此价格居高不下，导致现有混凝土成本高企。针对砂石原料供不应求的现状，急需找到天然砂石可替代资源用于混凝土生产，国家出台了GB/T14684
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2011《建筑用砂》，为人工砂进入建筑市场提供了法律依据和技术支撑，从而进一步规范了用其他原料代替天然河砂的技术要求和质量标准。另外，钢铁在工业生产中占全部金属使用量的95%。因此，铁矿石资源作为工业发展的重要原材料，在我国经济建设、社会发展、财政税收、国防建设以及稳定就业等方面发挥着重要作用，对保障国民经济又好又快发展做出了重要贡献。铁尾矿的化学成分以硅、铝、铁、钙、镁的氧化物为主，主要矿物以石英和长石类矿物为主，与天然砂矿物成分十分接近，这为铁尾矿能够成为建筑原材料提供了必要基础。铁尾矿是铁矿石在加工和利用过程中产生的有价元素含量较低的部分，是矿山固体废弃物的重要组成之一，也是一种宝贵的二次资源。据统计，全球尾矿的年累计增加量可达50亿～70亿t，铁尾矿约占到1/2。在我国矿山每年排放的尾矿中，铁尾矿量达26亿吨。铁尾矿的堆存不仅使大量土地被占用，甚至因管理不善时而发生溃坝等重大灾害事故。建设和维护尾矿库不但耗费大量资金，还污染环境，浪费了许多宝贵资源。由于铁尾矿在选矿过程中多已碎磨至0.07～0.15mm以下，因此，可以满足本专利技术中料浆使用要求，同时可缩短料浆研磨时间。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在针对现有技术的不足之处，提供一种成本低廉、强度高、耐久性强、保温隔热性能好、容重低的高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板及其制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板，以重量百分比计，包括：铁尾矿
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40~45%；粉煤灰
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4.5~5.5%；白灰
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5.0~6.0%；水泥
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9.0~10.0%；玻璃渣
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2.5~3.5%；石膏
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1~1.5%；铝粉
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0.04~0.06%；
石墨烯
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0.02~0.03%；水
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30~35%。
[0005]作为一种优选方案，本专利技术所述铁尾矿为高硅铁尾矿，其二氧化硅含量大于70%。
[0006]进一步地，本专利技术所述白灰的消解时间为10～15分钟，消解温度90～95℃，0.08mm筛的筛余量小于10%。
[0007]进一步地，本专利技术所述玻璃渣来源于高硅氧玻璃；水泥为强度等级42.5级的矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；所述石膏为脱硫石膏。
[0008]进一步地，本专利技术所述铝粉的铝含量大于80%。
[0009]进一步地，本专利技术所述的石墨烯比表面积7～8m2/g。
[0010]上述高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板的制备方法，依次包括：（1）料浆配制：将铁尾矿、玻璃渣按比例加24～28%的水，放入球磨机中湿磨至0.08mm筛的筛余量小于25%，得到混合料浆；（2）钢筋加工及网笼组装：将钢筋加工处理制作成钢筋网，并将所述钢筋网进行组合后装入模具固定；（3）浇注：将步骤（1）所得混合料浆与粉煤灰、白灰、水泥及石膏进行搅拌，搅拌时间120～150s，再加入铝粉、石墨烯和6～7%的水配制成铝粉和石墨烯溶液，搅拌60s后浇注入所述模具，浇注温度大于40℃；（4）发泡静养：发泡30min，静养180～210min，静养温度85℃，以得到混凝土坯体，发泡高度为料浆高度的70～80%；（5）蒸压养护：当步骤（4）所得混凝土坯体达到切割要求时，分离所述模具和所述混凝土坯体，对所述混凝土坯体进行切割与外形加工；将加工后的混凝土坯体进行蒸压养护，养护温度为190℃，压强为1.2MPa，蒸压时间为10h，以得到所述高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板。
[0011]进一步地，本专利技术步骤（1）中，所述球磨机的筒体转速为380r/min；搅拌转速为1400r/min。
[0012]进一步地，本专利技术步骤（1）中，所述混合料浆的比重为1.6～1.8kg/1000ml，含水率为40～45%，扩散度为30～35cm。
[0013]进一步地，本专利技术步骤（2）中，先将钢筋进行除锈，除锈步骤依次包括：a、制备防锈液：将700～900g的氢氧化铝、40～50g的氧化锌与30～40g的氧化锰分别加入10L磷酸中，加热至300℃以形成溶解液；将所述溶解液冷却至常温后，按所述溶解液与水1:15的体积比加水稀释，得到所述防锈液；b、钢筋浸渍：将所述钢筋浸入步骤a所述防锈液中，浸渍时间为1～2min；c、钢筋热烘：将步骤b浸渍后的钢筋置于70～80℃的温度下，热烘40～60min。
[0014]进一步地，本专利技术步骤（5）蒸压养护中，在1.0h内将所述蒸压釜的压力降至
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0.04～
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0.06Mpa；将加工后的混凝土坯体放入蒸压釜后，将所述蒸压釜升压至1.2MPa，并在190℃下恒压10h，再在2.0h内将所述蒸压釜的压力降至大气压。
[0015]本申请利用铁尾矿作为主要原材料制备高硅铁尾矿ALC板，能够提高铁尾矿利用率，解决铁尾矿堆放浪费土地资源、环境污染等问题，缓解自然资源紧缺压力，同时大幅降低蒸压加气混凝土（ALC）板的制造成本。
[0016]高硅铁尾矿中二氧化硅的含量较高，制备过程中二氧化硅能够与氢氧化钙反应生成水化硅酸钙，特别的，玻璃渣来源于高硅氧玻璃，二氧化硅含量高达90%以上，且玻璃在制作过程中经过热萃，具有一定活性，经研磨后先与氢氧化钙反应生成水化硅酸钙，从而加速和正向促进反应的进行，玻璃渣加入，原料整体上进一步提高料浆二氧化硅总体含量，使得水化反应产物增加，进而提高了高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板的抗压强度，并且对成品颜色有一定程度改善；加入石墨烯，石墨烯材料具有超大比表面积、优异的延展性，在蒸压激发过程中，在硅
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钙水化反应前期，可以影响硅
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钙反应，调控硅
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钙反应产物结构生长，形成基本的石墨烯空间网架结构，引导硅
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钙反应生成物
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水化硅酸钙的有序的空间排列，前期由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板，其特征在于：以重量百分比计，包括：铁尾矿
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40~45%；粉煤灰
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4.5~5.5%；白灰
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5.0~6.0%；水泥
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9.0~10.0%；玻璃渣
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2.5~3.5%；石膏
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1~1.5%；铝粉
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0.04~0.06%；石墨烯
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0.02~0.03%；水
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30~35%。2.根据权利要求1所述的高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板，其特征在于：所述铁尾矿为高硅铁尾矿，其二氧化硅含量大于70%。3.根据权利要求2所述的高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板，其特征在于：所述白灰的消解时间为10～15分钟，消解温度90～95℃，0.08mm筛的筛余量小于10%。4.根据权利要求3所述的高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板，其特征在于：所述玻璃渣来源于高硅氧玻璃；所述水泥为强度等级为42.5级的矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；所述石膏为脱硫石膏。5.根据权利要求4所述的高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板，其特征在于：所述铝粉的铝含量大于80%。6.根据权利要求5所述的高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板，其特征在于：所述的石墨烯比表面积7～8m2/g。7.一种如权利要求1～6任一所述高硅铁尾矿蒸压加气混凝土板的制备方法，其特征在于，依次包括：（1）料浆配制：将铁尾矿、玻璃渣按比例加24～28%的水，放入球磨机中湿磨至0.08mm筛的筛余量小于25%，得到混合料浆；（2）钢筋加工及网笼组装：将钢筋加工处理制作成钢筋网，并将所述钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓薇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：