一种红砖的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种红砖的制备方法，属于制砖技术领域。所采用的主要原料是铅锌选矿尾砂与适量的粘土、增强剂、添加剂等原料混配制成坯料，其中铅锌选矿尾砂的用量占配料总量的70～80％；粘土用量只占坯料总量的15～20；增强剂只要4～8；其它添加剂如石灰，根据铅锌选矿尾砂的化学成份可以不加或少加；再辅以相应的制造工艺，成型、烧成即得到砖制品。本发明专利技术可以减少粘土的用量，降低制砖成本，而且砖制品的性能优良，实际抗压强度大于15.4MPa，还为铅锌矿的综合治理提供了一个切实可行的方案，可“变废为宝，化害为利”，符合国家产业政策。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制砖技术，尤其涉及一种以选矿尾砂为主要原料的红砖的制备方法。
技术介绍
作为主要建筑材料之一的红砖，其主要原料是粘土，但目前，利用百分之百的红粘土烧制红砖已被列为国家限制类产业。在生产红砖的过程中，为了节省用量大的粘土，一般掺加一定量的煤矸石、炉灰或者煤渣粉。其生产方法是将少量的煤矸石、炉灰或者煤渣粉加入粘土中搅拌均勻后，制胚，晾晒烘干、烧制成品出窑。该方法虽然能节约一部分红粘土，但是砖的强度却有所降低。炉渣和煤矸石在掺加于粘土之前还要进行粉碎工序，增加一定的能耗和扬尘污染，制砖成本相应增加。2010年7月14日，中国专利技术专利申请公布号CN101774798A，公开了 “一种红砖及其制备方法”，它是利用含硫酸废水处理后产生的固体废弃物硫酸钙作为制备红砖的原料， 经配料、制胚、晾晒烘干获得干砖胚；再经烧制，自然冷却获得含有硫酸钙的红砖。该方法虽然可以减少了粘土的用量，降低制砖成本，但硫酸钙具有吸水特性，所产生单斜结晶结构对砖制品的性能将产生严重影响，最大的问题是砖制品体积收缩很大，引起砖开裂，故对砖制品的强度影响很大，实际抗压强度小于标准值为15. 4MPa。另外，选矿尾砂特别是铅锌矿尾砂，作为工业生产废渣和废料是矿山开采中不可避免的产物，据统计一吨铅锌矿石选为精矿只有40公斤，还有960公斤尾砂作废物被弃，大量的尾砂排废处理一直是个头痛的事，全国各地铅锌矿点多，贮量丰富，仅湖南省就有水口山、桂阳黄沙坪和桂阳宝山等地的铅锌矿；大量的选矿尾砂每年要花巨额资金筑坝囤积处理，这种消极的处理方法显然还不能减轻矿物废渣对自然环境的压力.有些厂家甚至因为堆积如山的选矿尾砂处理不妥，造成环境污染而因此减产缓产，严重影响了铅锌金属冶炼生产。近些年以来我国对选矿尾砂的开发利用研究十分活跃，也进行了一些具体的开发研究，这些选矿尾砂从它们的化学组成来看，它们都属于硅酸盐类，含有二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、二氧化钛和氧化锰等多种成分。与其它原料适当搭配，经成型， 烧成所得到的矿物组成为砖，具有建筑质量标准砖所需要力学性能，因原料中，烧成的坯体呈红色，完全能满足符合建筑质量标准砖的强度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种以铅锌选矿尾砂为主要原料的红砖的制备方法，该方法可以减少粘土的用量，降低制砖成本，而且砖制品的性能优良，实际抗压强度大于15. 4MPa，还为铅锌矿的综合治理提供了一个切实可行的方案，可“变废为宝，化害为利”，符合国家产业政策。本专利技术采用的技术方案是，其特征在于其制备方法主要包括以下步骤(1)原料处理将块状生石灰进行机械破碎，球磨机进行粉磨；粒度控制在150微米至1毫米之间；从尾砂池采来的铅锌选矿尾砂先在空坪场地露天堆放4 7天，使铅锌选矿尾砂的含水率控制在7 8% ；(2)配料混合按照质量比，粘土 铅锌选矿尾砂增强剂石灰=15 20 70 80 4 8 0 5，搅拌均勻上述配料；(3)消化搅拌后的混合料进入连续式消化仓进行消化2 4小时；(4)混合料造粒消化后的混合料通过轮辗得到密实的假颗粒坯料，使消化后的混合料中部分气体与水分排出，轮辗同时要加适量水进行二次补水；消化后的混合料造粒的粒度控制在3 5毫米之间；(5)陈腐假颗粒坯料将造粒后的假颗粒坯料转移到陈腐仓，陈腐时间为56 72 小时；使坯料得到充分渗水与排气；(6)压制成型用150吨压力机以逐渐递增的压力对假颗粒坯料作2 4次加压成型，使压力在坯体内均勻分布，坯体内受压空气充分排出，得到致密的砖坯，其最大成型压力为5OMPa ；(7)晾晒烘干通过自然烘干或机械烘干设备对砖坯烘干，获得干砖胚；(8)烧成干砖胚采用二次烧成工艺烧成；干砖胚从炉窑入口开始缓慢升温预热， 该时段烘烧时间48 72小时，控制烧成温度为1140°C 1220°C，达到烧成温度后的保温， 保温时间4 16小时，然后自然冷却获得红砖制品；上述步骤O)中所述的增强剂是指空心微珠，例如它是从发电厂的粉煤灰中筛分出来的空心微珠。上述步骤中的加适量水是指水的用量为按照质量比，消化后的混合料水 9 5 · 5 ο上述技术方案步骤(3)中的连续式消化仓，是目前加气混凝土生产工艺所使用的公知技术设备，如河南矿研重工有限公司所生产的连续式消化仓，它是顶部自动进料，底部自动旋转卸料，物料可连续在舱内定时进行消解、吸收、均化。本专利技术原料处理的技术关键在于针对已有技术使用固体废弃物包括尾砂生产的红砖强度低的弱点，在原料组成中加入空心微珠为增强剂大幅度地提高了红砖制品的强度，而且使制品中SiO2和Al3A的比例更加合理，形成了具有高强度的莫来石矿物，且较大地提高了制品的抗压强度。本专利技术的制备工艺中最关键的是烧成工序。烧结温度的确定取决于铅锌选矿尾砂中二氧化硅的晶型变化及莫来石反应的程度，不同的烧成温度对砖制品的性能影响极大； 烧成温度大低，莫来石形成量很少或没有，晶体转化不完全，以致砖制品结构疏松，严重影响强度性能。但烧成温度太高，由于产生大量熔融液，体积收缩很大，引起砖制品开裂。故烧成温度控制在1140°C 1220°C为宜。达到烧成温度后的保温时间，也对砖的强度影响很大。恒温时间应控制在4 16小时，最好在8 12小时。对本专利技术的红砖制品进行化学分析的结果如下，SiO2 70. 97 ；Al2O3 16. 78 ；Fe2O3 7. 72 ；CaO 3. 61 ；MgO 0. 36 ；Na2O 0. 51 ；K2O 1. 33 ；MnO2 0. 15 ；TiO2 0. 24 ；P2O5 0. 31 ；SO3 0. 02 ；由于本专利技术以铅锌选矿尾砂作为坯料的主要组分，省略了通常加煤矸石、炉灰或者煤渣生产红砖的破碎、细磨等工序降低了能耗。工业废渣利用率达80%，节约了大量的粘土材料，是替代烧结粘土红砖制品的优质新型建筑材料。同时对尾砂综合治理产生不可估量的积极社会与经济效果。按照本专利技术提供的以铅锌选矿尾砂生产红砖的生产技术所得产品性能经湖南省建筑材料质检站检测，技术性能如下抗压强度平均值> 15. 4MPa ；抗弯曲强度大于30Mpa ；吸水率为4. 3%;真气孔率<3%。具体实施例方式下面给出具体实施例详细说明本专利技术。具体制造红砖，所采用的主要原料是铅锌选矿尾砂；这种铅锌选矿尾砂是矿石球磨后浮选的产物；粒径较细，蓄水力强，虽有塑性，但还是属于低塑材料；铅锌矿尾砂中的氧化铅和氧化锌的含量很低，主要含有石英、氧化铝、石灰石、氧化铁、氧化镁、二氧化钛和氧化锰，以及其它一些如碱金属的氧化物的低熔成分；这种尾砂由于石英含量高，而烧失量小；全国各地的铅锌矿其选矿后余下的尾砂化学成分含量大致相近，根据这些尾砂的化学组成与加工工艺特性，与适量的粘土、增强剂、添加剂等原料混配制成坯料，其中铅锌选矿尾砂的用量占配料总量的70 80% ；粘土用量只占坯料总量的15 20 ；增强剂只要4 8 ；其它添加剂如石灰，根据铅锌选矿尾砂的化学成份可以不加或少加；再辅以相应的制造工艺，成型、烧成即得到砖制品。实施例1本专利技术的主要包括以下步骤(1)原料处理将块状生石灰进行机械破碎，球磨机进行粉磨；粒度控制在150微米至1毫米之间；从尾砂池采来的铅锌选矿尾砂先在空坪本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种红砖的制备方法，其特征在于：其制备方法主要包括以下步骤：（１）原料处理：将块状生石灰进行机械破碎，球磨机进行粉磨；粒度控制在１５０微米至１毫米之间；从尾砂池采来的铅锌选矿尾砂先在空坪场地露天堆放４～７天，使铅锌选矿尾砂的含水率控制在７～８％；（２）配料混合：按照质量比，粘土∶铅锌选矿尾砂∶增强剂∶石灰＝１５～２０∶７０～８０∶４～８∶０～５，搅拌均匀上述配料；（３）消化：搅拌后的混合料进入连续式消化仓进行消化２～４小时；（４）混合料造粒：消化后的混合料通过轮辗得到密实的假颗粒坯料，使消化后的混合料中部分气体与水分排出，轮辗同时要加适量水进行二次补水；消化后的混合料造粒的粒度控制在３～５毫米之间；（５）陈腐假颗粒坯料：将造粒后的假颗粒坯料转移到陈腐仓，陈腐时间为５６～７２小时；使坯料得到充分渗水与排气；（６）压制成型：用１５０吨压力机以逐渐递增的压力对假颗粒坯料作２～４次加压成型，使压力在坯体内均匀分布，坯体内受压空气充分排出，得到致密的砖坯，其最大成型压力为５０ＭＰａ；（７）晾晒烘干：通过自然烘干或机械烘干设备对砖坯烘干，获得干砖胚；（８）烧成：干砖胚采用二次烧成工艺烧成；干砖胚从炉窑入口开始缓慢升温预热，该时段烘烧时间４８～７２小时，控制烧成温度为１１４０℃～１２２０℃，达到烧成温度后的保温，保温时间４～１６小时，然后自然冷却获得红砖制品；上述步骤（２）中所述的增强剂是指空心微珠，例如它是从发电厂的粉煤灰中筛分出来的空心微珠；上述步骤（４）中的加适量水是指水的用量为：按照质量比，消化后的混合料∶水＝９５∶５。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子川，
申请(专利权)人：陈子川，
类型：发明
国别省市：43