利用铜尾矿制备的环保陶瓷清水砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及利用铜尾矿制备的环保陶瓷清水砖及其制备方法，所述制备方法包括：1)以铜尾矿60～80％，高岭土5～20％，滑石8～12％，高温熔剂5～15％为原料，制备得到砖坯；2)以铜尾矿15～25％、低温熔块25～30％、钾长石15～20％、方解石15～17％、白云石10～12％、熟滑石2～4％、高岭土2～4％、氧化锌2～4％、锂辉石3～5％为原料，制备得到釉浆；3)施釉，干燥，煅烧后，得到环保陶瓷清水砖。本发明专利技术铜尾矿为主要原料制备环保陶瓷清水砖，为铜尾矿的回收再利用开辟了新的渠道，具有重要的环保意义；且所得清水砖具有烧成温度低、强度高、规整度好、美观大方等优点。

Environmental-friendly Ceramic Clear Water Bricks Prepared from Copper Tailings and Their Preparation Method

The invention belongs to the technical field of building materials, and specifically relates to the environment-friendly ceramic clear water brick prepared from copper tailings and its preparation method. The preparation methods include: 1) using copper tailings 60-80%, kaolin 5-20%, talc 8-12%, high-temperature flux 5-15% as raw materials to prepare brick billets; 2) using copper tailings 15-25%, low-temperature melt 25-30%, potash feldspar 15-20%, and calcination. Glaze slurry was prepared from 15-17% stone, 10-12% dolomite, 2-4% ripe talc, 2-4% kaolin, 2-4% zinc oxide and 3-5% spodumene. 3) After glazing, drying and calcining, green ceramic water brick was obtained. The copper tailings of the invention are used as main raw materials to prepare green ceramic clear water brick, which opens up a new channel for the recovery and reuse of the copper tailings and has important environmental protection significance; and the obtained clear water brick has the advantages of low firing temperature, high strength, good regularity, beautiful and generous appearance, etc.

【技术实现步骤摘要】
利用铜尾矿制备的环保陶瓷清水砖及其制备方法
本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及利用铜尾矿制备的环保陶瓷清水砖及其制备方法。
技术介绍
铜尾矿又称铜尾砂，是铜矿石经粉碎、精选后剩余的细粉沙粒。目前，对于铜尾矿的处理，大多是建立尾矿库进行集中堆存。但尾矿库本身是一个直接的污染源，一方面，在自然界风力作用下，扬起大量粉尘，而粉尘中含有大量有毒有害的重金属元素，从而造成矿区及周围地区的污染；另一方面，尾矿堆放占用大量农田，造成了土地资源的浪费。同时，尾矿溃坝易造成巨大的经济损失与生命安全事故。国内外学者已探索利用铜尾矿制备混凝土、玻璃、保温砖、空心砖等，如，中国专利技术专利《一种铜尾矿透水混凝土及其制备方法》(CN107805027A)公开了一种利用铜尾矿制备透水混凝土的方法；中国专利技术专利《一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法》(CN105417958B)公开了利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法；中国专利技术专利《一种尾矿轻质保温砖及其制备方法》(CN107759244A)公开了一种利用铜尾矿制备轻质保温砖的方法。陶瓷清水砖(facingbrick)是集装饰、保温、承重等功能为一体的烧结类墙体材料，由于陶瓷清水砖墙体具有吸湿与排出水分的呼吸功能，自然调节湿度、温度，隔热隔音效果好，人们居住在这种环境里感觉很舒适。陶瓷清水砖砌筑的建筑和景观具有哑光自然、风格典雅、庄重耐用、美观大方、个性鲜明的特点。目前，制备清水砖的主要原料为赤泥、污泥、页岩、铝土矿或废铝灰等。如，中国专利技术专利《一种环保清水砖及其制造方法》(CN1283583C)公开了一种利用赤泥和页岩制备清水砖的方法，清水砖烧成温度为1150～1250℃，抗压强度为50～60MPa；中国专利技术专利《利用湖泊污泥制备环保陶瓷清水砖的方法》(CN101372414B)公开了一种利用湖泊污泥制备环保陶瓷清水砖的方法，烧成温度为1050～1150℃，抗压强度为32MPa；中国专利技术专利《一种高强度清水砖及其制备方法》(CN107586115A)公开了一种高强度清水砖的制备方法，得到的清水砖抗折强度为40～60MPa；中国专利技术专利《一种废铝灰制备清水砖的方法》(CN105036706A)公开了一种利用废铝灰制备清水砖的方法，清水砖烧成温度为1135～1145℃。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，目的在于提供一种利用铜尾矿制备的环保陶瓷清水砖及其制备方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种利用铜尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法，包括如下步骤：(1)砖坯制备：按重量百分比称取原料：铜尾矿60～80％，高岭土5～20％，滑石8～12％，高温熔剂5～15％，将原料置于球磨机中球磨、过筛，再加水混合搅拌；然后用真空练泥机练泥，陈腐，得到坯料；将坯料放入模具内，采用塑压法成型，得到砖坯；(2)釉浆制备：按重量百分比称取原料：铜尾矿15～25％、低温熔块25～30％、钾长石15～20％、方解石15～17％、白云石10～12％、熟滑石2～4％、高岭土2～4％、氧化锌2～4％、锂辉石3～5％，将原料球磨、过筛，加入羧甲基纤维素和水，混合均匀得到釉浆；(4)采用喷釉法在砖坯的一侧用釉浆施釉，得到施釉砖坯；然后将施釉砖坯干燥，煅烧后，得到环保陶瓷清水砖。上述方案中，所述铜尾矿的化学成分按重量百分比计为：SiO261～65％，Al2O315～23％，Fe2O31～3％，TiO20～1％，CaO1～3％，MgO4～6％，K2O3～4％，Na2O1～2％；烧失量2～4％。上述方案中，所述高温熔剂是由钾长石和钠长石以任意比例配合组成。上述方案中，所述低温熔块由硼砂和石英以任意比例混合而成。上述方案中，步骤(1)所述球磨的时间为10～12h，过200～300目筛，所述陈腐的时间为24～48h；步骤(2)所述球磨的时间为40～50h，过250目筛。上述方案中，步骤(1)所述水的加入量为原料总重量的20～22％；步骤(2)所述羧甲基纤维素的加入量为原料总重量的0.3％，所述釉浆的含水率为45～50％。上述方案中，步骤(4)所述干燥的工艺为：在热风干燥器中于100～120℃干燥24～48h。上述方案中，步骤(5)所述煅烧的工艺为：在隧道窑或梭式窑中于980～1090℃烧成，烧成周期为36～48h。上述方案中，所述塑压法成型过程中，施加压力为7～8MPa，保压5～10s。上述制备方法制备所得环保陶瓷清水砖。本专利技术的有益效果如下：(1)铜尾矿的添加比例高：本专利技术以60～80％的铜尾矿为主要原料制备具有装饰效果和高附加值的环保陶瓷清水砖，铜尾矿的添加比例高，为铜尾矿的回收再利用开辟了新的渠道，具有重要的环保意义；(2)燃料消耗少：与利用赤泥、污泥、页岩、铝土矿、废铝灰制备清水砖的方法相比，本专利技术所述制备方法中烧成温度降低了60～100℃，节约能耗5％以上；(3)承重能力强：与利用赤泥、污泥、页岩、铝土矿、废铝灰制备清水砖的制备方法相比，本专利技术所述方法制备所得清水砖的吸水率为3～15％，抗压强度达到180～260MPa，提高50％以上，显著增加了清水砖的承重能力，拓展了其用途。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。以下实施例中，所述铜尾矿的化学成分按重量百分比计为：SiO261～65％，Al2O315～23％，Fe2O31～3％，TiO20～1％，CaO1～3％，MgO4～6％，K2O3～4％，Na2O1～2％；烧失量2～4％。实施例1利用铜尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法，包括如下步骤：1)坯料制备：按重量百分比：铜尾矿60％，高岭土20％，滑石10％，钾长石5％，钠长石5％，准确称料，在球磨机中球磨10h，过250目筛，加水混合搅拌；水的加入量为上述粉料总重量的20％；然后用真空练泥机练泥，陈腐24h，得坯料，备用；2)成型：将坯料放入模具内，采用塑压法成型砖坯，施加7MPa压力，保压5s，得砖坯；3)釉浆制备：按重量百分比：铜尾矿15％、低温熔块30％(其中硼砂15％、石英15％)、钾长石20％、方解石15％、白云石10％、熟滑石2％、高岭土2％、氧化锌2％、锂辉石4％，配料；投入球磨机中球磨48h，过250目筛，并加入羧甲基纤维素在水中混合，羧甲基纤维素的加入量为上述粉料总重量的0.3％，配成含水率为50％的釉浆；4)施釉：采用喷釉法在砖坯的一侧施釉，得施釉砖坯；5)干燥：施釉砖坯在热风干燥器中于120℃干燥48h；6)烧成：将干燥后的施釉砖坯在隧道窑或梭式窑中于1080℃烧成，烧成周期为48h，得环保陶瓷清水砖。经测试，制得的陶瓷清水砖的尺寸误差为±1mm，吸水率为4％，抗压强度255MPa，其他指标均符合国家标准《烧结多孔砖》(GB13544-2000)中规定的优等品指标。实施例2利用铜尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法，包括如下步骤：1)坯料制备：按重量百分比：铜尾矿80％，高岭土5％，滑石8％，钾长石5％，钠长石2％，准确称料，在球磨机中球磨10h，过250目筛，加水混合搅拌；水的加入量为上述粉料总重量的22％；然后用真空练泥机练泥，陈腐36h，得坯料，备用；2)成型：将坯料放入模具内，采用塑压法成型砖坯，施加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用铜尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）砖坯制备：按重量百分比称取原料：铜尾矿60~80%，高岭土5~20%，滑石8~12%，高温熔剂5~15%，将原料置于球磨机中球磨、过筛，再加水混合搅拌；然后用真空练泥机练泥，陈腐，得到坯料；将坯料放入模具内，采用塑压法成型，得到砖坯；（2）釉浆制备：按重量百分比称取原料：铜尾矿15~25%、低温熔块25~30%、钾长石15~20%、方解石15~17%、白云石10~12%、熟滑石2~4%、高岭土2~4%、氧化锌2~4%、锂辉石3~5%，将原料球磨、过筛，加入羧甲基纤维素和水，混合均匀得到釉浆；（3）采用喷釉法在砖坯的一侧用釉浆施釉，得到施釉砖坯；然后将施釉砖坯干燥，煅烧后，得到环保陶瓷清水砖。

【技术特征摘要】
1.一种利用铜尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）砖坯制备：按重量百分比称取原料：铜尾矿60~80%，高岭土5~20%，滑石8~12%，高温熔剂5~15%，将原料置于球磨机中球磨、过筛，再加水混合搅拌；然后用真空练泥机练泥，陈腐，得到坯料；将坯料放入模具内，采用塑压法成型，得到砖坯；（2）釉浆制备：按重量百分比称取原料：铜尾矿15~25%、低温熔块25~30%、钾长石15~20%、方解石15~17%、白云石10~12%、熟滑石2~4%、高岭土2~4%、氧化锌2~4%、锂辉石3~5%，将原料球磨、过筛，加入羧甲基纤维素和水，混合均匀得到釉浆；（3）采用喷釉法在砖坯的一侧用釉浆施釉，得到施釉砖坯；然后将施釉砖坯干燥，煅烧后，得到环保陶瓷清水砖。2.根据权利要求1所述的利用铜尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法，其特征在于，所述铜尾矿的化学成分按重量百分比计为：SiO261~65%，Al2O315~23%，Fe2O31~3%，TiO20~1%，CaO1~3%，MgO4~6%，K2O3~4%，Na2O1~2%；烧失量2~4%。3.根据权利要求1所述的利用铜尾矿制备环保陶瓷清...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓虹，吴建锋，刘星，张亚祥，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42