一种铜尾矿免烧砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于特种建材制备领域和工业固体废弃物综合利用领域，具体涉及一种铜尾矿免烧砖及其制备方法。一种铜尾矿免烧砖，包括以下重量百分含量的各个组份：55～80％的铜尾矿微粉，8～15％的水泥，7～20％的骨料，0.1～0.5％的外加剂，4.9～9.5％的水。其制备方法包括干混，湿混，压力成型，自然养护或者蒸压养护等步骤。铜尾矿微粉使铜尾矿免烧砖制备工艺简单、生成成本低。得到的免烧砖隔音效果与隔热保温性能好，且耐久性强、吸水率较低，抗压强度与抗折强度较高，各项性能达到国家建材行业标准要求。

【技术实现步骤摘要】
一种铜尾矿免烧砖及其制备方法
本专利技术属于特种建材制备领域和工业固体废弃物综合利用领域，具体涉及一种铜尾矿免烧砖及其制备方法。
技术介绍
矿石尾矿是矿石经过磨矿选矿，将有用矿物选出后排出的废弃物。我国尾矿含有多种脉石矿物，具有量大、颗粒细小、种类多的特点，是工业固体废弃物的主要组成部分。随着采矿工业的快速发展，矿产资源的大量开采必然导致尾矿的大量排放。尾矿的大量排放不仅占用广阔的土地资源，而且尾矿引起的环境污染严重威胁人类的生存环境与正常生活，甚至破坏生态系统平衡，现已受到全社会的广泛关注。目前，国内外尾矿资源综合利用的方向主要集中在有价元素的回收、矿山回填材料和建筑材料三个方面，关于尾矿资源制备节能建筑材料的相关研究较多，其可以生产硅酸盐水泥、研制生产墙体的材料、生产微晶玻璃、研制生产陶瓷和提纯矿物产品应用于材料，制作耐火材料等，并已经取得一系列成果。我国铜矿资源开发利用历史悠久，铜尾矿以其庞大的数量及规模，铜尾矿作为有色金属尾矿的重要组成部分，在尾矿领域比较具有代表性。我国铜尾矿资源分布区域广泛，铜矿尾矿中的铜的平均品位估计不低于0.077％。铜尾矿资源中铜的赋存状态复杂多样、铜的嵌布粒度细、铜的解离度低，而且铜尾矿中含泥量大，这些特点影响铜尾矿回收利用率，加大铜尾矿回收利用难度，制约铜尾矿有效综合利用技术的发展进步。根据我国铜尾矿资源组分含量及其基本特征，目前我国铜尾矿主要利用方式为尾矿回选提取有价成分、采矿填充以及用于制备建筑材料等方面，其中尾矿充填矿山采空区约占尾矿利用总量的53％，尾矿制备建筑材料约占尾矿利用总量的43％，尾矿回选与提取有价成分约占尾矿利用总量的3％。根据铜尾矿目前利用途径及所占比例分析，我国铜尾矿利用存在综合利用率不高，利用深度低，利用方式单一等诸多问题。铜尾矿经过适当处理，可作为一种很好的采矿区填充材料，是一种有效的直接利用铜尾矿的途径。在铜尾矿库或者在铜尾矿填充地进行适宜性土地复垦，也是一种直接利用铜尾矿的有效途径。但是利用铜尾矿进行矿区回填与复垦也存在诸多问题，如影响填充区与复垦土地的土壤状况、植被生长情况以及生态环境。铜尾矿作为二次资源，在对铜尾矿进行全面的物理化学分析的基础上，对有再选价值的铜尾矿进行再选处理，提取其中的有价成分。实现铜尾矿二次利用，节约自然资源，减少尾矿堆积。但是如果对尾矿废渣不进一步处理，只是简单地进行尾矿重选与有价金属提取，无疑是拆东墙补西墙，造成环境二次污染。利用铜尾矿可制备尾矿水泥、装饰材料、墙体的材料等建筑材料，应用于建筑工程和基础工程中，这也是铜尾矿的一种主要利用途径。虽然目前关于利用铜尾矿制备建筑材料的研究与成果很多，但大多存在综合利用率低、利用深度浅、利用方式单一等问题，能够真正实现铜尾矿高掺量、高附加值、深度资源化综合利用处理方式为数不多。随着铜尾矿排放量持续增加与环境压力日益加剧，迫切需要一种高效、高附加值、深度资源化综合利用处理方式，真正变废为宝，彻底解决铜尾矿堆积问题。这种高效、高附加值、深度循环资源化综合利用方式的研究应用，有助于提高尾矿综合利用水平，节约自然资源，有利于保护和改善生态环境，具有重要的社会效益与环境效益。我国铜尾矿资源中含铜品位较高，但是铜的赋存状态复杂多样、铜的嵌布粒度细、铜的解离度低，而且铜尾矿中含泥量大，主要以氧化铜矿物和铝硅酸盐为主。我国铜尾矿资源组分含量及其基本特征，使其可以作为一种原材料用于建筑行业，制备符合要求的建筑材料，为其用于制备免烧砖提供了现实基础。
技术实现思路
为解决现有技术中铜尾矿免烧砖存在的铜尾矿掺量较低、免烧砖的强度不高、耐久性差等诸多问题，本专利技术提供了一种能使铜尾矿高掺量、高活性、高附加值的铜尾矿免烧砖及其制备方法。一种铜尾矿免烧砖，包括以下重量百分含量的各个组份：55～80％的铜尾矿微粉，8～15％的水泥，7～20％的骨料，0.1～0.5％的外加剂，4.9～9.5％的水。优选的，所述铜尾矿微粉为：比表面积为420～450m2/kg、粉体中粒径为5～30μm的颗粒含量达65％以上的铜尾矿改性粉体。以上性质的铜尾矿微粉是通过现有的技术，利用铜尾矿物料颗粒特性与表面能、机械能及化学能优化匹配循环递减共性粉磨技术，在铜尾矿经过尾矿再选与提取有价金属之后，通过优化颗粒级配、颗粒整形、活化改性以及相对较小的堆积密度控制技术，制备而成的高活性铜尾矿微粉。其主要成分为二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化镁等。铜尾矿通过尾矿再选与有价金属提取后，铜尾矿中的有价金属—金、银、铜、铁得到富集与提取；铜尾矿微粉粉体比表面积达到420～450m2/kg，粉体中5～30μm粒径含量达65％以上，具有良好的颗粒级配，有效地改善了铜尾矿微粉的活性，使其能够高掺量、高活性、高附加值得用于制备铜尾矿免烧砖。水泥，可选自普通硅酸盐水泥，如：P.O42.5R普通硅酸盐水泥。其可通过市售的方式获得，例如：华新水泥股份有限公司42.5R普通硅酸盐水泥、泉头集团枣庄金桥旋窑水泥有限公司42.5普通硅酸盐水泥，等。优选的，所述骨料选自河砂、碎石、钢渣、矿渣中的任意一种或多种的混合。优选的，所述外加剂包括减水剂和碱性激发剂。减水剂可选自木质素减水剂、萘系高效减水剂、聚羧酸系高性能减水剂。优选为聚羧酸系高性能减水剂，可通过市售的方式获得。碱性激发剂由市售化工原料硅酸钠、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或几种按任意配比混合。本专利技术还提供了一种铜尾矿免烧砖的制备方法，包括如下步骤：以重量百分含量计，将55～80％的铜尾矿微粉、8～15％的水泥和7～20％的骨料进行干混，再加4.9～9.5％的水进行湿混，再加入0.1～0.5％的外加剂，再进行压力成型，再进行自然养护或者蒸压养护，得到铜尾矿免烧砖。铜尾矿微粉使铜尾矿免烧砖制备工艺简单、生成成本低。得到的免烧砖隔音效果与隔热保温性能好，且耐久性强、吸水率较低，抗压强度与抗折强度较高，各项性能达到国家建材行业标准要求。将本专利技术铜尾矿免烧砖制备方法及工艺、铜尾矿再选与有价金属提取工艺、铜尾矿加气混凝土制备方法与工艺等铜尾矿资源处置方法串联配合，可形成一种新型、绿色、循环的铜尾矿高效综合处置与深度资源化利用方式，实现铜尾矿高效、高附加值、资源化综合利用，彻底解决铜尾矿堆积问题及危害，节约资源及能源、保护环境。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.本专利技术方法工艺简单，成本低，适应大规模工业化生产；2.本专利技术铜尾矿微粉粉体颗粒比表面积在420～450m2/kg，粉体中5～30μm粒径含量达65％以上，具有良好颗粒级配；3.本专利技术铜尾矿微粉有效地改善了铜尾矿微粉的活性，使其能够高掺量、高活性、高附加值用于制备铜尾矿免烧砖；4.本专利技术铜尾矿免烧砖隔音效果与隔热保温性能好，其耐久性强、吸水率较低，抗压强度与抗折强度较高，免烧砖的各项性能达到国家建材行业标准要求；5.本专利技术铜尾矿免烧砖制备方法及工艺、铜尾矿再选与有价金属提取工艺、铜尾矿加气混凝土制备方法与工艺等铜尾矿资源处置方法串联配合，可形成一种新型、绿色、循环的铜尾矿高效综合处置与深度资源化利用方式，实现铜尾矿高效、高附加值、资源化综合利用，彻底解决铜尾矿堆积问题及危害，节约资源及能源、保护环境。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜尾矿免烧砖，其特征在于，包括以下重量百分含量的各个组份：55～80％的铜尾矿微粉，8～15％的水泥，7～20％的骨料，0.1～0.5％的外加剂，4.9～9.5％的水。

【技术特征摘要】
1.一种铜尾矿免烧砖，其特征在于，包括以下重量百分含量的各个组份：55～80％的铜尾矿微粉，8～15％的水泥，7～20％的骨料，0.1～0.5％的外加剂，4.9～9.5％的水，其中，所述铜尾矿微粉为：比表面积为420～450m2/kg、粉体中粒径为5～30μm的颗粒含量达65％以上的铜尾矿改性粉体，所述铜尾矿微粉由以下方法制备得到：利用铜尾矿物料颗粒特性与表面能、机械能及化学能优化匹配循环递减共性粉磨技术，在铜尾矿经过尾矿再选与提取有价金属之后，通过优化颗粒级配、颗粒整形、活化改性以及堆积密度控制制备得到。2.根据权利要求1所述的铜尾矿免烧砖，其特征在于：所述骨料选自河砂、碎石、钢渣、矿渣中的任意一种或多种的混合。3.根据权利要求1所述的铜尾矿免烧砖，其特征在于：所述外加剂包括减水剂和碱性激发剂。4.一种铜尾矿免烧砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以...

【专利技术属性】
技术研发人员：田键，朱兵兵，
申请(专利权)人：武汉市天沭科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42