一种镍铁矿渣路面透水砖及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及建筑材料【技术领域】，尤其是一种镍铁矿渣路面透水砖及其制备方法，通过采用的原材料中掺入大量的镍铁矿渣，使得镍铁矿渣的资源化利用显著，节约了处理成本，有效地解决了镍铁矿渣难于处置的问题，减少了环境污染；通过引入改性剂石膏，使得活性镍铁矿渣微粉能有效替代部分胶凝材料；通过镍铁矿渣在该透水砖中的总掺量控制在75％以上，并添加活性剂，使得制备出来的镍铁矿渣路面透水砖的抗折、抗压强度及其各项指标得到保证，并符合国家废弃物资源综合利用产业政策，能够有效吃掉大量的镍铁矿渣，降低生产成本，降低了能耗。
【专利说明】一种镍铁矿渣路面透水砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料【技术领域】，尤其是一种镍铁矿渣路面透水砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002]镍铁矿渣是金属镍冶炼过程中所排放的一种以Fe02、S12为主要成分的熔融物经水淬后形成的粒化工业废渣，通常每生产It镍约排放9~20t镍铁矿渣。镍铁矿渣分为干渣，水渣，高镍铁矿渣，低镍铁矿渣等不同类型。干渣中镍铁合金含量较高，水渣中镍铁合金含量较低。
[0003]近年来，随着镍产量的增加，镍铁矿渣排放量及堆存量也随之增加，据统计，全国镍铁矿渣年排放量达上千万吨，资源综合利用率不足8%。仅贵州省每年就排放近50万吨镍铁矿渣，而年利用仅3万吨左右，历年累计堆存量超过200万吨。国内外有色金属行业冶炼厂大都采取将镍铁矿渣露天堆存或固化回填矿井，露天堆存不仅占用耕地，污染环境，而且镍铁矿渣中有害物质随雨水冲刷会渗透到土壤中，造成地表水及地下水源的污染，破坏生态环境。并且还造成企业资源的浪费，增加了生产成本。
[0004]而现有技术中，对于镍铁矿渣的综合利用一直是一个难题，特别是冶炼工艺的差别及原矿品位的差异导致其化学成份极不均衡，利用的难度大；镍铁矿渣的氧化镁和氧化铁含量高限制了其使用领域；此外，由于镍铁矿渣中氧化钙和氧化铝的含量有限，短期内不具有使镍铁矿渣具有较高28d抗压强度比的能力，限制了其在水泥材料方面的掺量，同时也限制了其在建材行业的应用。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种能够较大量的消耗镍铁矿渣，并通过镍铁矿渣与活性剂进行改性处理成微粉后加入其中，改善了传统技术中采用镍铁矿渣作为原料生产砖坯时，砖坯的强度满足不了标准要求的技术缺陷，提高了砖坯抗压、抗折强度及其综合性能，改善了镍铁矿渣作为原料生产的砖坯的质量的镍铁矿渣路面透水砖及其制备方法。
[0006]具体是通过以下技术方案得以实现的:
[0007]一种镍铁矿渣路面透水砖，其原料成份(以干基重量计)为镍铁矿渣75~85份，活性微粉I~5份，水泥15~25份。
[0008]所述的原料成份(以干基重量计)为镍铁矿渣80份，活性微粉4份，水泥20份。
[0009]所述的活性微粉由95-99份镍铁矿渣微粉、1-5份活性剂组成。
[0010]所述的活性微粉由97份镍铁矿渣微粉、3份活性剂组成。
[0011]所述的活性剂为工业石膏或天然石膏中的一种。
[0012]所述的镍铁矿渣微粉为300-500目的颗粒。
[0013]所述的活性微粉，其制备方法是将镍铁矿渣微粉和活性剂按照配比进行混合均匀后，采用磨粉机磨制成300-500目。
[0014]所述的镍铁矿洛的粒径范围为5_20mm。
[0015]本发明的另外一个目的是提供一种镍铁矿渣路面透水砖的制备方法，将原料按照配比进行混合，并采用搅拌机在30r/min的搅拌速度下搅拌均匀；再向其中加水，并控制加入的水与原料的比为0.23，继续搅拌混合3min后，再将混合料送入成型压砖机中压制成型，其中，压制成型时，振压频率45Hz，振压时间为8s ;将成型后的砖坯标准养护至28天龄期，即可得到镍铁矿渣路面透水砖成品。
[0016]上述所用的活性镍铁矿渣微粉是为了替代传统工艺中的少量胶凝材料。
[0017]上述所用的水泥为普通硅酸盐水泥。
[0018]在上述技术方案中，其原料镍铁矿渣中氧化钙、氧化铝的含量有限，在短期内因其活性发挥较缓慢，其综合利用领域有一定的局限性；而通过活性镍铁矿渣微粉，即采用镍铁矿渣与活性剂进行混合球磨成粉末添加进去，进而使得活性剂或改性剂的存在，进一步的使镍铁矿渣中的氧化铝及二氧化硅的活性得以体现，有效的增强了制作出来的砖坯的抗折、抗压强度及其综合性能，提高了砖坯的质量。
[0019]本发明所采用的镍铁矿渣原料，主要是利用其硅质原料；在改性剂的作用下，激发其活性氧化硅、氧化铝的潜在水凝性，替代部分胶凝材料。
[0020]本发明所采用的水泥原料主要是作为提供强度的胶凝材料。
[0021]本发明所采用的改性剂为石膏，工业副产物石膏或者天然石膏的主要作用是提供硫酸盐，利用石膏激发镍铁矿渣微粉中的活性，进而改变原料中的活性程度，降低传统工艺中的砖坯的生产成本，缩短砖坯的生产周期。
[0022]与现有技术相比，本发明的技术效果体现在:
[0023]①通过采用的原材料中掺入大量的镍铁矿渣，使得镍铁矿渣的资源化利用显著，节约了处理成本，有效地解决了镍铁矿渣难于处置的问题，减少了环境污染；
[0024]②通过引入改性剂石膏，使得活性镍铁矿渣微粉能有效替代部分胶凝材料；
[0025]③通过工业废渣在该透水砖中的总掺量控制在75%以上，并添加活性剂，使得制备出来的砖坯的抗折、抗压强度及其综合性能得到保证，并符合国家废弃物资源综合利用产业政策，能够有效吃掉大量的镍铁矿渣，降低生产成本，降低了能耗；
[0026]④再者，本发明的镍铁矿渣透水砖能够符合国家相关标准对透水砖所规定的要求，其强度和各项综合性能指标相对传统技术均较优。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
[0028]实施例1
[0029]一种镍铁矿渣路面透水砖，原料(以干基重量计)为镍铁矿渣75kg，活性微粉Ikg,水泥 15kg。
[0030]其中活性微粉由97kg镍铁矿渣微粉、3kg活性剂组成，并将镍铁矿渣微粉和活性剂按照配比进行混合均匀后，采用磨粉机磨制成500目，制作而成的。
[0031]其中活性剂为工业石膏。
[0032]其中镍铁矿渣微粉为500目的颗粒。
[0033]其中镍铁矿渣的粒径为15_20mm。
[0034]其制备方法是:
[0035]将原料按照配比进行混合，并采用搅拌机在30r/min的搅拌速度下搅拌均匀；再向其中加水，并控制加入的水与原料的比为0.23，继续搅拌混合3min后，再将混合料送入成型压砖机中压制成型，其中，压制成型时，振压频率45Hz，振压时间为8s ;将成型后的砖坯标准养护至28天龄期，即可得到镍铁矿渣路面透水砖成品。
[0036]养护是米用自然养护，洒水养护。
[0037]实施例2
[0038]一种镍铁矿渣路面透水砖，在实施例1的基础上，其他制备方法步骤同实施例1，原料(以干基重量计)为镍铁矿渣85kg，活性微粉5kg，水泥25kg。
[0039]其中活性微粉由99kg镍铁矿渣微粉、Ikg活性剂组成，并将镍铁矿渣微粉和活性剂按照配比进行混合均匀后，采用磨粉机磨制成400目，制作而成的。
[0040]其中活性剂为天然石膏。
[0041]其中镍铁矿渣微粉为400目的颗粒。
[0042]其中镍铁矿渣的粒径为10_15mm。
[0043]养护米用蒸汽养护，蒸汽温度100°C。
[0044]实施例3
[0045]一种镍铁矿渣路面透水砖，在实施例1的基础上，其他制备方法步骤同实施例1，原料(以干基重量计)为镍铁矿渣80kg，活性微粉3kg，水泥20kg。
[0046]其中活性微粉由95kg镍铁矿渣微粉、5kg活性剂组成，并将镍铁矿渣微粉和活性剂按照配比进行混合均匀后，采用磨粉机磨制成300目，制作而成的。
[0047]其中活性剂为工业石膏。
[0048]其中镍铁矿渣微粉为300目的颗粒。
[0049]其中镍铁矿渣的粒径为5-10mm。
[0050]实施例4
[0051]在实施例1的基础上，其他步骤同实施例1，镍铁矿渣路面透水砖的原料配比(以干基重量计)为镍铁矿渣80 %，活性微粉5 %，水泥15 %。
[0052]实施例5
[0053]在实施例1的基础上，其他步骤同实施例1，镍铁矿渣路面透水砖的原料配比(以干基重量计)为镍铁矿渣85 %，活性微粉3 %，水泥12 %。
[0054]实施例6
[0055]在实施例1的基础上，其他步骤同实施例1，镍铁矿渣路面透水砖的原料配比(以干基重量计)为镍铁矿渣85 %，活性微粉5 %，水泥10 %。
[0056]实施例7
[0057]在实施例1的基础上，其他步骤同实施例1，镍铁矿渣路面透水砖的原料配比(以干基重量计)为镍铁矿渣75 %，活性微粉I %，水泥24 %。
[0058]试验例:
[0059]参照国家标准GB/T25993—2010《透水路面砖和透水路面板》和JCT446-2000《混凝土路面砖》标准对上述实施例1~7养护所得的产品进行检测，其检测结果如下表1所示:
[0060]表1镍铁矿渣路面透水砖养护后部分性能
[0061]
【权利要求】
1.一种镍铁矿渣路面透水砖，其特征在于，其原料成份(以干基重量计)为镍铁矿渣75~85份，活性微粉I~5份，水泥15~25份。
2.如权利要求1所述的镍铁矿渣路面透水砖，其特征在于，所述的原料成份(以干基重量计)为镍铁矿渣80份，活性微粉4份，水泥20份。
3.如权利要求1或2所述的镍铁矿渣路面透水砖，其特征在于，所述的活性微粉由95-99份镍铁矿渣微粉、1-5份活性剂按照配比进行混合均匀后，采用磨粉机磨制成300-500 目。
4.如权利要求1或2所述的镍铁矿渣路面透水砖，其特征在于，所述的活性微粉由97份镍铁矿渣微粉、3份活性剂按照配比进行混合均匀后，采用磨粉机磨制成300-500目。
5.如权利要求3所述的镍铁矿渣路面透水砖，其特征在于，所述的活性剂为工业石膏或天然石膏中的一种。
6.如权利要求1或2所述的镍铁矿渣路面透水砖，其特征在于，所述的镍铁矿渣的粒径范围为5_20mm。
7.如权利要求1-6任一项所述的镍铁矿渣路面透水砖的制备方法，其特征在于，将原料按照配比进行混合，并采用搅拌机在30r/min的搅拌速度下搅拌均匀；再向其中加水，并控制加入的水与原料的比为0.23，继续搅拌混合3min后，再将混合料送入成型压砖机中压制成型，其中，压制成型时，振压频率45Hz，振压时间为8s ;将成型后的砖坯标准养护至28天龄期，即可得到镍 铁矿渣路面透水砖成品。
【文档编号】C04B18/14GK104163596SQ201410379741
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】宋美, 王勇, 刘恒波, 孙夔, 贺深阳, 贾韶辉 申请人:贵州省工业固体废弃物综合利用（建材）工程技术研究中心