本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种建筑陶粒及其陶粒的制备方法。
背景技术：
铁尾矿是选矿后的废弃物，是工业固体废弃物的主要组成部分。据不完全统计，全世界每年排出的尾矿及废石在100亿吨以上。我国现有8000多个国营矿山和11万多个乡镇集体矿山，堆存的尾矿量近50亿吨，年排出尾矿量高达5亿吨以上。目前，我国的铁尾矿综合利用率只有7％，堆存的铁尾矿量高达十几亿吨，占全部尾矿堆存总量的近1/3。将铁尾矿丢弃不仅需要占用大量土地，给周围的生态环境造成很大的伤害，同时给当地政府及排废企业带来很大的环保压力。而进行铁尾矿资源的综合回收与利用，不仅可以充分利用矿产资源，扩大矿产资源利用范围，也是治理污染、保护生态的重要手段。此外，还可以节省大量的土地和资金，解决就业问题，造福于人类社会，实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。因此，铁尾矿的综合回收利用问题已受到全社会的广泛关注。经过多年研究，铁尾矿被应用于生产建筑材料、生产机制砂等方面。
目前为止，铁尾矿的资源化利用仍停留在简单的替代骨料，制备水泥及混凝土制品，回收利用的比例仍较低，不能有效解决铁尾矿的污染问题。因此，铁尾矿的高价值资源化利用还未能得到深入的研究，也未能真正实现大规模处理，回收铁尾矿制备建筑陶粒也是一个新的研究方向。建筑陶粒是一种具有密度低、保温隔热、吸水率低、抗冻性好的环保建材，一般用来取代混凝土中的碎石或用于制备轻质的陶粒砌块，是一种具有较高价值的建筑材料。迄今为止，已有少数科研工作者报道了以高硅铁尾矿为主要原料制备建筑陶粒研究成果，如刘雁翎发明(cn101967063b)的“利用高硅细粒铁尾矿制作的陶粒及其制作方法”及曹建尉发明(cn106242514a)的“一种复合固废轻质高强陶粒及其制备方法”。然而，以高掺量的低硅铁尾矿为主要原料制备建筑陶粒仍鲜有见到相关的报道或专利，仅有雷国元发明(cn103755322b)了“一种低硅铁尾矿膨胀陶粒及其制备方法”。该发明以重量比例为50～60％的低硅铁尾矿为主要原料，在1050～1150℃的高温下煅烧10～15min制得建筑陶粒。但所采用的配方中含有37～47％的不可再生自然资源(粘土、高岭土或膨润土)，且政府限制粘土等不可再生自然资源的开采。此外该发明中制备的陶粒堆密度为490-680kg/m3,堆密度较高。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种建筑陶粒及其陶粒的制备方法，其主要以铁尾矿、废石粉和粉煤灰为原料，不仅能提高低硅铁尾矿利用率及利用价值，还能够减少自然资源(粘土、高岭土、页岩)的消耗，具有较高的社会、环境及经济效益；此外，降低产品生产能耗及成本，有利于促进环保节能建材的推广应用，并减少建筑负重及建筑能耗，具有较大的市场前景且符合国家环保政策。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供的一种建筑陶粒，包括铁尾矿，还包括废石粉、粉煤灰、及添加剂；
所述铁尾矿、所述废石粉、所述粉煤灰及所述添加剂的重量配比为：铁尾矿60％～80％、废石粉10％～20％，粉煤灰10％～20％，添加剂0.3％～1.0％。
优选的，所述添加剂配置为硼酸、碳粉、碳酸钙、碳酸钠、硫酸铝或碳化硅中的任意一种或至少两种组成的混合物。
优选的，所述铁尾矿配置为低硅铁尾矿；
所述低硅铁尾矿包括如下组分：
优选的，所述废石粉包括如下组分：
优选的，所述粉煤灰包括二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化镁、及铁单质。
优选的，所述建筑陶粒的堆积密度为250～450kg/m3，吸水率为1.0～5.0％。
优选的，一种陶粒制备方法，用于所述的建筑陶粒的制备，按如下步骤实施：
s00：将所述配比好的铁尾矿、废石粉、粉煤灰和添加剂在球磨罐中球磨，制得粒径小于100μm的粉体，球磨时间为第一预设时间；
s10：将所述粉体造粒得颗粒；
s20：将所述颗粒放入高温炉中，以20～50℃/min的速率升温至1050～1150℃的煅烧温度并保温，保温时间为第二预设时间；
s20：自然冷却至室温，即得建筑陶瓷成品。
优选的，s10的造粒过程为：将所述粉体置于圆盘造粒机中，喷洒适量的水使所述粉体滚成粒径为5～20mm颗粒。
优选的，s10的造粒过程为：将所述粉体与适量的水混合搅拌均匀，然后用挤压造粒机制得长为5～20mm圆柱形颗粒。
优选的，所述s00中，所述第一预设时间为20～60min；所述s20中，所述第二预设时间为3～5min。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种建筑陶粒，包括铁尾矿，还包括废石粉、粉煤灰、及添加剂，铁尾矿、所述废石粉、所述粉煤灰及所述添加剂的重量配比为：铁尾矿60％～80％、废石粉10％～20％，粉煤灰10％～20％，添加剂0.3％～1.0％。；提供的陶粒的制备方法不消耗任何粘土、膨润土、高岭土等不可再生自然资源；煅烧温度较低和煅烧时间较短能极大减少生产能耗；所制得的超轻建筑陶粒孔径大小均匀，具有较低的吸水率及较低的堆密度,是一种很好的隔热保温建筑材料，产品性能优于市面同类产品，符合国家标准要求。
附图说明
图1是本发明建筑陶粒制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例中提供的一种建筑陶粒，包括700g铁尾矿、200g粉煤灰、100g废石粉及5g添加剂。添加剂配置为3g硼酸和2g碳粉组成的混合物。
铁尾矿配置为低硅铁尾矿；
低硅铁尾矿包括如下组分：
废石粉包括如下组分：
粉煤灰包括二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化镁、及铁单质。
建筑陶粒的堆积密度为410kg/m3，24h吸水率为3.0％。
一种陶粒制备方法，用于建筑陶粒的制备，按如下步骤实施：
s00：将配比好的铁尾矿、废石粉、粉煤灰及添加剂混合均匀并放入球磨机中，在300rpm的转动速度下球磨10分钟后获得细度小于50目的混合细粉末；
s10：把这些混合细粉末放置于圆盘造粒机上，开启圆盘造粒机，然后将300g水用喷瓶均匀喷在圆盘造粒机上的混合细粉末中，形成粒径为3-10mm的小球。
s20：将颗粒放入马弗炉中，以30℃/min的速率升温至1100℃的煅烧温度煅烧3分钟；
s20：自然冷却至30℃，即得建筑陶瓷成品。
实施例2
本实施例中提供的一种建筑陶粒，包括500g铁尾矿、300g粉煤灰、200g废石粉及9g添加剂。添加剂配置为3g硼酸、3g碳酸钙、3g碳化硅组成的混合物。
铁尾矿配置为低硅铁尾矿；
低硅铁尾矿包括如下组分：
废石粉包括如下组分：
粉煤灰包括二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化镁、及铁单质。
建筑陶粒的堆积密度为255kg/m3，24h吸水率为6.0％。
一种陶粒制备方法，用于建筑陶粒的制备，按如下步骤实施：
s00：将配比好的铁尾矿、废石粉、粉煤灰及添加剂混合均匀并放入球磨机中，在300rpm的转动速度下球磨10分钟后获得细度小于50目的混合细粉末；
s10：把这些混合细粉末放置于圆盘造粒机上，开启圆盘造粒机，然后将300g水用喷瓶均匀喷在圆盘造粒机上的混合细粉末中，形成粒径为3-10mm的小球。
s20：将颗粒放入马弗炉中，以35℃/min的速率升温至1050℃的煅烧温度煅烧3分钟；
s20：自然冷却至30℃，即得建筑陶瓷成品。
实施例3
本实施例中提供的一种建筑陶粒，包括600g铁尾矿、300g粉煤灰、100g废石粉及8g添加剂。添加剂配置为3g硫酸铝和5g碳酸钙组成的混合物。
铁尾矿配置为低硅铁尾矿；
低硅铁尾矿包括如下组分：
废石粉包括如下组分：
粉煤灰包括二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化镁、及铁单质。
建筑陶粒的堆积密度为325kg/m3，24h吸水率为3.5％。
一种陶粒制备方法，用于建筑陶粒的制备，按如下步骤实施：
s00：将配比好的铁尾矿、废石粉、粉煤灰及添加剂混合均匀并放入球磨机中，在300rpm的转动速度下球磨10分钟后获得细度小于50目的混合细粉末；
s10：把这些混合细粉末加入300g水搅拌均匀后用挤压造粒机制得长为5～20mm圆柱形颗粒；
s20：将颗粒放入马弗炉中，以40℃/min的速率升温至1050℃的煅烧温度煅烧3分钟；
s20：自然冷却至30℃，即得建筑陶瓷成品。
实施例4
本实施例中提供的一种建筑陶粒，包括800g铁尾矿、150g粉煤灰、50g废石粉及8g添加剂。添加剂配置为2g硼酸、3g碳酸钙、3g碳化硅组成的混合物。
铁尾矿配置为低硅铁尾矿；
低硅铁尾矿包括如下组分：
废石粉包括如下组分：
粉煤灰包括二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化镁、及铁单质。
建筑陶粒的堆积密度为448kg/m3，24h吸水率为2.5％。
一种陶粒制备方法，用于建筑陶粒的制备，按如下步骤实施：
s00：将配比好的铁尾矿、废石粉、粉煤灰及添加剂混合均匀并放入球磨机中，在400rpm的转动速度下球磨10分钟后获得细度小于50目的混合细粉末；
s10：把这些混合细粉末放置于圆盘造粒机上，开启圆盘造粒机，然后将300g水用喷瓶均匀喷在圆盘造粒机上的混合细粉末中，形成粒径为3-10mm的小球；
s20：将颗粒放入马弗炉中，以35℃/min的速率升温至1125℃的煅烧温度煅烧5分钟；
s20：自然冷却至30℃，即得建筑陶瓷成品。
实施例5
本实施例中提供的一种建筑陶粒，包括600g铁尾矿、200g粉煤灰、200g废石粉及8g添加剂。添加剂配置为3g硼酸和5g硫酸铝组成的混合物。
铁尾矿配置为低硅铁尾矿；
低硅铁尾矿包括如下组分：
废石粉包括如下组分：
粉煤灰包括二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化镁、及铁单质。
建筑陶粒的堆积密度为418kg/m3，24h吸水率为3.8％。
一种陶粒制备方法，用于建筑陶粒的制备，按如下步骤实施：
s00：将配比好的铁尾矿、废石粉、粉煤灰及添加剂混合均匀并放入球磨机中，在400rpm的转动速度下球磨10分钟后获得细度小于50目的混合细粉末；
s10：把这些混合细粉末放置于圆盘造粒机上，开启圆盘造粒机，然后将300g水用喷瓶均匀喷在圆盘造粒机上的混合细粉末中，形成粒径为3-10mm的小球；
s20：将颗粒放入马弗炉中，以35℃/min的速率升温至1060℃的煅烧温度煅烧5分钟；
s20：自然冷却至30℃，即得建筑陶瓷成品。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。