一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖及其制备方法，属于建筑材料技术领域。该悬浮焙烧铁尾矿透水砖的原料按质量分数计如下：悬浮焙烧铁尾矿50％～60％；煤矸石8％～12％；石灰石10％～15％；膨润土5％～10％；粘土12％～18％。制备过程为将原料经过配料、混料、陈化、成型、干燥、以及烧成等步骤，得到透水性能好、强度高、成本低的悬浮焙烧铁尾矿透水砖，提高资源利用率，减少尾矿占地，改善环境，具有良好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖及其制备方法。
技术介绍
在城市化建设中，现代化城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆盖，这种地表的“硬化”使得大气降水难以及时渗入地下，地表径流增大，形成了“热岛效应”，以及排水不足造成内涝、城市地表沉降等环境问题。而多孔透水砖作为一种环境材料，应用于道路、广场的铺设，可以使部分降水渗入地下，减少地表径流，从而较好地解决上述问题。武汉理工大学的专利(公开号CN102515828A)公开了一种利用铁尾矿和铁矿围岩制备多孔保温材料的方法，它是以铁尾矿和铁矿围岩为主要原料，添加助溶剂，发泡剂和稳泡剂，混合均匀后加水湿磨成浆料微波锻烧而成。该专利技术中虽然铁尾矿和铁矿围岩利用率高，但存在着制备成本高，产品附加值低的缺点。公开号为CN102167618A的中国专利申请公开了一种粉煤灰-铁尾矿基多孔保温材料及其制备方法，它由粉体固体废物、粘结剂、助溶增韧剂和复合发泡剂混合而成，但其存在着传热不均匀、发泡气孔尺寸分布差异大，保温性能差的问题，难以实现工业化生产。公开号为CN103204698A的中国专利申请公开了一种利用铁尾矿制备环保型透水砖的方法，它由铁尾矿、玻璃粉、粘土、石英、钾长石、碳化硅经湿混干燥成型煅烧而成，但其尾矿掺加量不高，透水率偏低，且烧成温度偏高，成本偏高。目前，制备透水砖常用的原料主要有给水厂污泥、多年期赤泥、黄金尾矿、粉煤灰、釉面陶瓷、混凝土等，但以悬浮焙烧铁尾矿为原料制备透水砖还未见报道。悬浮焙烧铁尾矿中含有大量的硅酸盐矿物，能够作为透水砖形成骨架的主要组分，因此可以将其用作制备透水砖的原料。经悬浮焙烧-磁选后的铁尾矿和传统的没经过悬浮焙烧的铁尾矿存在一定的差异。由于在500～600℃下煅烧，使得铁尾矿具有一定的活性，更有利于提高铁尾矿掺加量，以及降低烧成温度，降低成本。
技术实现思路
悬浮焙烧技术是首先将矿石在快速悬浮流动态和氧化气氛下加热，使矿石中的铁矿物(Fe2O3、FeCO3、Fe2O3·nH2O)全部氧化为赤铁矿(Fe2O3)，然后依靠气力输送方式使矿石快速通过体积较小的还原炉腔，悬浮态下利用矿石自身储蓄热量在500～600℃下还原气氛下使Fe2O3还原为Fe3O4，最后进入冷却腔，通过控制温度和气氛使Fe3O4全部或部分氧化为强磁性γ-Fe2O3。经悬浮焙烧-磁选后的铁尾矿和传统的没经过悬浮焙烧的铁尾矿存在一定的差异。由于在500～600℃下煅烧，使得铁尾矿具有一定的活性，更有利于提高铁尾矿掺加量，以及降低烧成温度，降低成本。一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖及其制备方法，包括以下步骤：(1)配料：悬浮焙烧铁尾矿、煤矸石、石灰石、膨润土、粘土按重量百分数悬浮焙烧铁尾矿50％～60％、煤矸石8％～12％、石灰石10％～15％、膨润土5％～10％、粘土12％～18％混合均匀，得到混合料；(2)混料：将配置好的混合料加水搅拌混合均匀，其中质量比为水:混合料＝0.8:1；(3)陈化：将混合料在室温条件下陈化20h；(4)成型：将混合料放入模具压制成型，得到成型坯体，成型压力为20MPa～40MPa；(5)干燥：将成型坯体在110℃下烘干6h～8h；(6)烧成：将干燥后的成型坯体放入高温箱式电阻炉中，以3℃/min的速率升温至800℃～900℃，以2℃/min的速率升温至1080℃～1120℃保温60min，冷却至室温，得到悬浮焙烧铁尾矿透水砖制品。所述悬浮焙烧铁尾矿细度小于500目的占90％。所述煤矸石的细度小于100目的占100％。本专利技术的有益效果:本专利技术通过利用悬浮焙烧铁尾矿为原料生产透水砖，提高资源利用率，减少尾矿占地，改善环境，而且制成的透水砖具有透水性能好、强度高、成本低等优点，具有良好的经济效益和社会效益。具体实施方式以下采用实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。实施例1：一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖及其制备方法，包括以下步骤：(1)配料：悬浮焙烧铁尾矿、煤矸石、石灰石、膨润土、粘土按重量百分数悬浮焙烧铁尾矿50％、煤矸石12％、石灰石15％、膨润土5％、粘土18％混合均匀，得到混合料；(2)混料：将配置好的混合料加水搅拌混合均匀，其中质量比为水:混合料＝0.8:1；(3)陈化：将混合料在室温条件下陈化20h；(4)成型：将混合料放入模具压制成型，得到成型坯体，成型压力为20MPa；(5)干燥：将成型坯体在110℃下烘干8h；(6)烧成：将干燥后的成型坯体放入高温箱式电阻炉中，其烧成制度为：以3℃/min的速率升温至800℃，以2℃/min的速率升温至1080℃保温60min，冷却至室温，得到悬浮焙烧铁尾矿透水砖制品。制得的悬浮焙烧铁尾矿透水砖孔隙率24.8％，透水系数0.032cm/s，抗压强度52.35MPa。实施例2：一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖及其制备方法，包括以下步骤：(1)配料：悬浮焙烧铁尾矿、煤矸石、石灰石、膨润土、粘土按重量百分数悬浮焙烧铁尾矿55％、煤矸石10％、石灰石13％、膨润土7％、粘土15％混合均匀，得到混合料；(2)混料：将配置好的混合料加水搅拌混合均匀，其中质量比为水:混合料＝0.8:1；(3)陈化：将混合料在室温条件下陈化20h；(4)成型：将混合料放入模具压制成型，得到成型坯体，成型压力为30MPa；(5)干燥：将成型坯体在110℃下烘干7h；(6)烧成：将干燥后的成型坯体放入高温箱式电阻炉中，其烧成制度为：以3℃/min的速率升温至850℃，以2℃/min的速率升温至1000℃保温60min，冷却至室温，得到悬浮焙烧铁尾矿透水砖制品。制得的悬浮焙烧铁尾矿透水砖孔隙率28.4％，透水系数0.037cm/s，抗压强度50.21MPa。实施例3：一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖及其制备方法，包括以下步骤：(1)配料：悬浮焙烧铁尾矿、煤矸石、石灰石、膨润土、粘土按重量百分数悬浮焙烧铁尾矿60％、煤矸石8％、石灰石10％、膨润土10％、粘土12％混合均匀，得到混合料；(2)混料：将配置好的混合料加水搅拌混合均匀，其中质量比为水:混合料＝0.8:1；(3)陈化：将混合料在室温条件下陈化20h；(4)成型：将混合料放入模具压制成型，得到成型坯体，成型压力为30MPa；(5)干燥：将成型坯体在110℃下烘干8h；(6)烧成：将干燥后的成型坯体放入高温箱式电阻炉中，其烧成制度为：以3℃/min的速率升温至900℃，以2℃/min的速率升温至1120℃保温60min，冷却至室温，得到悬浮焙烧铁尾矿透水砖制品。制得的悬浮焙烧铁尾矿透水砖孔隙率31.08％，透水系数0.041cm/s，抗压强度47.82MPa。所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本专利技术新产品属于保留的权利。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非是对本专利技术作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的
技术实现思路
加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本专利技术技术方案内容，依据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖，其特征在于，以质量百分比计，由50％～60％悬浮焙烧铁尾矿、8％～12％煤矸石、10％～15％石灰石、5％～10％膨润土、以及12％～18％粘土组成；所述悬浮焙烧铁尾矿透水砖孔隙率为24.8％～31.08％，透水系数0.032cm/s～0.041cm/s，抗压强度47.82MPa～52.35MPa。

【技术特征摘要】
1.一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖，其特征在于，以质量百分比计，由50％～60％悬浮焙烧铁尾矿、8％～12％煤矸石、10％～15％石灰石、5％～10％膨润土、以及12％～18％粘土组成；所述悬浮焙烧铁尾矿透水砖孔隙率为24.8％～31.08％，透水系数0.032cm/s～0.041cm/s，抗压强度47.82MPa～52.35MPa。2.根据权利要求1所述的悬浮焙烧铁尾矿透水砖，其特征在于，所述悬浮焙烧铁尾矿粒度在500目以下的占90％。3.根据权利要求1或2所述的悬浮焙烧铁尾矿透水砖，其特征在于，所述煤矸石粒度在100目以下的占100％。4.一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，配料，以质量百分数计，将50％～60％悬浮焙烧铁尾矿、8％～12％煤矸石、10％～15％石灰石、5％～10％膨润土、以及12％～18％粘土混合均匀，得到混合料；第二步，混料，将配置好的混合料加水搅拌混合均匀，其中质量比为水:混合料＝0.8:1；第三步，陈化，将混合料在室温条件下陈化，陈化时间为20h；第四步，成型，将混合料放入模具压制成型，得到成型坯体，成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：马跃，李伟，高飞，孙成亮，李金典，
申请(专利权)人：大连地拓重工有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21