一种多元固废协同利用制备蒸压灰砂砖的方法技术

本发明专利技术提供一种多元固废协同利用制备蒸压灰砂砖的方法，利用钢渣、精炼渣、废贝壳、废石粉、金尾矿协同利用垃圾焚烧飞灰制备全固废蒸压灰砂砖，其制备方法包括粗骨料、粉料1、粉料2、粉料3、细骨料制备、成品制备工序。本发明专利技术不仅能够解决垃圾焚烧飞灰、废贝壳和大宗工业固废(钢渣、精炼渣、金尾矿、废石粉)的无害化、减量化和资源化难题，推进危废、海洋固废和工业固废的协同利用及环境保护，且制备出性能优异的蒸压灰砂砖，大大降低了蒸压灰砂砖的生产成本，变废为宝，值得大力推广。值得大力推广。值得大力推广。

【技术实现步骤摘要】
一种多元固废协同利用制备蒸压灰砂砖的方法


[0001]本专利技术属于灰砂砖建筑材料
，尤其涉及一种多元固废协同利用制备蒸压灰砂砖的方法。

技术介绍

[0002]钢渣是炼钢工业的废渣，主要来自炼钢时加入的石灰石、白云石和铁矿石等冶炼熔剂，为调整钢材性质而加入的造渣材料，以及高温下融化成的两个互不熔解的液相炉料中分离出来的杂质等，其排放量约为粗钢产量的12％～20％左右。我国钢渣年产生量约0.8亿吨，累积堆存约5亿吨，综合利用率不足40％。钢渣的矿物相包含硅酸钙(C2S、C3S)，铁酸钙(C4AF,C2F)，铝酸钙(C3A,C
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A7)， RO相(CaO
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FeO
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MnO
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MgO的固溶体)，游离氧化钙(f
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CaO)，游离氧化镁(f
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MgO)，磁铁矿(Fe3O4)及少量单质Fe。钢渣的化学成分含CaO 45％～60％，SiO210％～15％， Al2O31％～5％，Fe2O33％～9％，MgO3％～9％，FeO 7％～20％和P2O51％～4％，可见钢渣矿物化学组成与水泥相似，钢渣可以与水发生水化反应，产生C
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S
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H凝胶、C
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S
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A
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H凝胶、C
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A
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H晶体和Ca(OH)2等，因此，钢渣是一种潜在的活性矿物掺合料。目前钢渣主要应用于路基工程、工程回填料和沥青混凝土集料等。但钢渣中C3S、C2S 形成时冷却速率低且含量低，相应的活性比水泥熟料低得多，所以钢渣在一定程度上替代水泥熟料在水泥和混凝土中的利用率相当低。在水泥混凝土中的应用不到其利用总量的10％但钢渣利用率仍然较低。近几年来，人们主要研究了钢渣胶凝性的激化途径和制备新材料的可行性。
[0003]金矿选矿提金中用的较多的方法有重选、浮选和加温常压碱浸—全泥氰化碳浆等，目前全国从矿石提金主要是氰化浸出的方法。原矿经过破碎磨矿后，用一定量的选矿提取剂(硫酸铜、松醇油等)，分别得到粗矿和精矿，精矿进入下级再选，而不可选粗矿则直接排放。据统计，2016～2020年全国金尾矿排放量达9 亿吨，给矿区带来较为严重的环境和安全问题，因此，对金尾矿进行二次资源开发利用成为当务之急。
[0004]废石粉主要成分是钙离子，主要由各种岩石及矿石组成，经粉磨后达到一定细度的粉末状固体。为了满足建筑业发展，我们不断的开山炸石，而开山和破碎过程中产生的下角料，及周边的废石粉、泥土等混在一起，这部分就被搁置，不能再利用，长时间后就会再堆积成山，不仅占用土地资源，而且还会带来环保问题。目前生产企业经常按整车进行销售或填埋，但此方法利用价值低。因此急需一种大宗、高附加值利用废石粉的综合利用技术。
[0005]贝壳根据形成的方式和组成结构不同，分为三层,最外层为角质层，是硬蛋白质的一种，能耐酸的腐蚀。中间的棱柱壳层,它占据壳的大部分，由角柱状的方解石构成。角质层和棱柱层只能由外套膜背面边缘分泌而成。内层为珍珠层, 也由角柱状方解石构成，它由外套膜的全表面分泌形成,并随着贝类的生长而增厚，富有光泽。贝壳虽然种类繁多,形态各异,颜色不同,但化学组成相似，主要有占全壳95％的碳酸钙和少量的贝壳素。据报道，将山东烟台产贻贝壳晾干粉碎成粉末后,用原子吸收分光光度计测其元素成分，其中常量元素K、Na、Ca、Mg 质量分数分别为:0.01％、0.35％、15.1％和0.17％，微量元素质量分数分别为 (mg/kg):Fe 206.0、Zn 453.3、Se 0.85、Cu 10.7。其它贝壳因来源不同，各质量分数略
有差别。目前废贝壳的应用集中在工艺品、养殖业、医药。此外，贝壳粉还可做化工原料、如电石、波尔多液、石膏塑像、水泥，与过磷酸钙、硫酸铵和堆肥制成肥料等。随着贝类养殖业的发展，废弃贝壳将越来越多，充分利用贝壳资源，已越来越引起人们的重视。
[0006]如何有效利用钢渣、精炼渣、废贝壳、废石粉、金尾矿等废渣，变废为宝，成为我们亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种多元固废协同利用制备蒸压灰砂砖的方法，利用钢渣、精炼渣、废贝壳、废石粉、金尾矿协同利用垃圾焚烧飞灰制备全固废蒸压灰砂砖，不仅能够解决垃圾焚烧飞灰、废贝壳和大宗工业固废(钢渣、精炼渣、金尾矿、废石粉)的无害化、减量化和资源化难题，推进危废、海洋固废和工业固废的协同利用及环境保护，为蒸压灰砂砖的生产提供原料，推动建筑建材的低碳化发展。
[0008]本专利技术一种多元固废协同利用制备蒸压灰砂砖的方法，包括以下步骤：
[0009]S1、钢渣粗骨料制备：钢渣经颚式破碎机破碎至5～25mm后，放入碳化箱中碳化75～96h，碳化后的钢渣于105℃烘干12h，而后放入空的球磨机整形，转速48r/min，粉磨20～35min后进行筛分，5～10mm颗粒作为粗骨料备用；
[0010]S2、粉料1制备：将S1中破碎前小于5mm的钢渣颗粒于105℃烘干12h，而后与球磨整形后小与5mm的钢渣颗粒放入球磨机中，粉磨至比表面积 350～500m2/kg，作为粉料1备用；
[0011]S3、粉料2制备：垃圾焚烧飞灰和精炼渣分别于105℃烘干12h后，然后按质量比1:1混合后放入球磨机中粉磨至比表面积400～550m2/kg，作为粉料2备用；
[0012]S4、废石粉的预处理：首先将废弃石粉进行筛选，筛除废弃石粉中的有机物杂质，而后于105℃电热干燥箱烘干12h，烘干后的废石粉备用；
[0013]S5、废贝壳预处理：首先将废贝壳进行筛选，筛除废贝壳中杂质，而后将废贝壳放入转筒洗石机中进行清洗，清洗后的废贝壳晾干后置于105℃电热干燥箱烘干12h，烘干后的贝壳颚式破碎机中破碎至1～3cm备用；
[0014]S6、粉料3制备：将S4步骤中的废石粉和S5中破碎后的废贝壳按质量比 1:1～3混合，而后置于马弗炉内煅烧，煅烧制度为：由室温升至300℃，升温速率为2℃/min，而后保温30min；再由300℃升至750℃～900℃，升温速率为5℃/min，而后保温50～100min；煅烧完成后鼓风冷却至100℃时取出试样；再将冷却至室温的废石粉和废贝壳放入球磨机中，在转速48r/min条件下，粉磨至比表面积350～500m2/kg，得到粉料3；
[0015]S7、细骨料制备：首先将金尾矿用水力旋流器进行筛分，保持其料浆浓度为 25
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40％，而后将筛分后颗粒尺寸大于0.045mm的金尾矿置于105℃电热鼓风烘干箱中烘干12h，作为细骨料备用；
[0016]S8、成品制备：将步骤S1、S2、S3、S6、S7中准备好的粗骨料、粉料1、粉料2、粉料3和细骨料混合，加入其干料总质量7～13％的水，于强力搅拌机中搅拌9～12min，使其充分混匀，静置1.5～3h，进行二次加水搅拌，二次加水量为干料总质量1～3％，搅拌时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元固废协同利用制备蒸压灰砂砖的方法，包括以下步骤：S1、钢渣粗骨料制备：钢渣经颚式破碎机破碎至5～25mm后，放入碳化箱中碳化75～96h，碳化后的钢渣于105℃烘干12h，而后放入空的球磨机整形，转速48r/min，粉磨20～35min后进行筛分，5～10mm颗粒作为粗骨料备用；S2、粉料1制备：将S1中破碎前小于5mm的钢渣颗粒于105℃烘干12h，而后与球磨整形后小与5mm的钢渣颗粒放入球磨机中，粉磨至比表面积350～500m2/kg，作为粉料1备用；S3、粉料2制备：垃圾焚烧飞灰和精炼渣分别于105℃烘干12h后，然后按质量比1:1混合后放入球磨机中粉磨至比表面积400～550m2/kg，作为粉料2备用；S4、废石粉的预处理：首先将废弃石粉进行筛选，筛除废弃石粉中的有机物杂质，而后于105℃电热干燥箱烘干12h，烘干后的废石粉备用；S5、废贝壳预处理：首先将废贝壳进行筛选，筛除废贝壳中杂质，而后将废贝壳放入转筒洗石机中进行清洗，清洗后的废贝壳晾干后置于105℃电热干燥箱烘干12h，烘干后的贝壳颚式破碎机中破碎至1～3cm备用；S6、粉料3制备：将S4步骤中的废石粉和S5中破碎后的废贝壳按质量比1:1～3混合，而后置于马弗炉内煅烧，煅烧制度为：由室温升至300℃，升温速率为2℃/min，而后保温30min；再由300℃升至750℃～900℃，升温速率为5℃/min，而后保温50～100min；煅烧完成后鼓风冷却至100℃时取出试样；再将冷却至室温的废石粉和废贝壳放入球磨机中，在转速48r/min条件下，粉磨至比表面积350～500m2/kg，得到粉料3；S7、细骨料制备：首先将金尾矿用水力旋流器进行筛分，保持其料浆浓度为25
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40％，而后将筛分后颗粒尺寸大于0.045mm的金尾矿置于105℃电热鼓风烘干箱中烘干12h，作为细骨料备用；S8、成品制备：将步骤S1、S2、S3、S6、S7中准备好的粗骨料、粉料1、粉料2、粉料3和细骨料混合，加入其干料总质量7～13％的水，于强力搅拌机中搅拌9～12min，使其充分混匀，静置1.5～3h，进行二次加水搅拌，二次加水量为干料总质量1～3％，搅拌时间为4～6min，将搅拌好的混合料压制成240mm
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115mm
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53mm的砖坯，成型压力为15～25KN，然后将压制好的砖坯送入蒸压釜中进行高温蒸压养护，得到本发明蒸压灰砂砖制品。2.根据权利要求1所述的制备蒸压灰砂砖的方法，其特征在于，所述步骤S1中碳化条件为：CO2浓度15～25％，温度20
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1℃，湿度85％
±
1。3.根据权利要求1所述的制备蒸压灰砂砖的方法，其特征在于，所述步骤S1中钢渣的主要成分和含量为：CaO 25～45％，SiO
2 15～30％，Al...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永波，王长龙，许新亮，王延娜，杨锦州，孙浩，张苏花，张凯帆，李鑫，陈敬亮，张鸿泽，杨丰豪，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：