一种发泡轻体砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发泡轻体砖及其制备方法，特别涉及一种以铁尾矿为主要原料的 发泡轻体砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 以轻体砖为代表的新型建筑材料，具有容重轻、热阻大、隔热保温、成本低廉等优 点，是取代实心砖的理想材料。目前我国对轻体砖的研宄取得了较多成果，用稻壳灰、铁尾 矿粉、煤研石、矿废弃物和高塑性粘土等材料均可制备轻体砖。
[0003] 铁尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下，将矿石磨细、选取"有用组分"后所排放 的废弃物，也就是矿石经选出精矿后剩余的固体废弃物。它是一种复合矿物原料，除了含有 少量金属组分外，其主要矿物组分是脉石矿物，如石英、辉石、长石、石榴石，角闪石及其蚀 变矿物：其化学成分主要以铁、硅、镁、钙、铝的氧化物为主，并伴有少量的磷，硫等。我国是 一个铁矿石生产和消费的大国，铁矿石的生产过程中每年产生大量的铁尾矿，铁尾矿的堆 积占据了大量的山地、水库和农田，对村庄和农田造成了巨大的危害，破坏生态平衡。尤其 对于贫磁铁矿区选矿比小，尾矿排放量大，环境压力巨大。综合利用铁矿尾矿有利于保护国 家自然资源，有利于保护生态平衡和自然环境，也有利于提高矿山的利用率和提高经济效 益。"财税法[2011] 115号文件"规定，以矿业废渣为主要原料生产的新型建材享有税收上 的优惠，当前，对于铁尾矿铁的利用仅处于起步阶段，主要集中在高标号水泥、建筑陶瓷、免 烧砖和烧结砖、高档装饰材料、微晶玻璃等。轻体砖是国家建筑部门首选推荐的产品，因此， 开发出一种以铁尾矿为主料的轻体砖及其制备方法具有巨大的社会意义和经济效益。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种发泡轻体砖及其制备方法，该发泡轻体砖以铁尾矿为主 料，制备成本低，环境友好、生产成本低、原料配比和生产工艺简单，制备得到的发泡轻体砖 具有传热系数小、隔音效果好、质量轻、强度高和抗腐蚀等优点。
[0005] 本发明提供的发泡轻体砖中，制备所述发泡轻体砖的原料包括铁尾矿、水泥、生石 灰、发泡剂和水。该发泡轻体砖中，所述铁尾矿中存在的矿物胶体具有一定的电性、吸收性 和巨大的表面能，在碱性激发下，这种胶体物质可与水泥浆的水化产物产生离子交换，形成 新的凝聚体，这些凝聚体都是依靠比较强的化学键结合而成的网状结构。同时，由于所述发 泡轻体砖在一定的压力下成型，水泥颗粒与矿物之间接触面的紧密度都增大，加上水化反 应，使之能强有力地胶凝石英颗粒和其它物质。
[0006] 上述发泡轻体砖中，制备所述发泡轻体砖的原料还包括废料，所述废料为将发泡 轻体砖砖坯制成所述发泡轻体砖时产生的废料，废料的加入一方面可有效的回收利用资 源，同时作为一种固体废渣，以尽量减少对环境的危害。
[0007] 上述发泡轻体砖中，所述发泡轻体砖可为下述1)或2):
[0008] 1)由以下重量份的组分组成：铁尾矿750~800份、水泥200~250份、生石灰 150~200份、发泡剂1~3份和水230~260份；
[0009] 2)由以下重量份的组分组成：铁尾矿690~700份、水泥200~250份、生石灰 150~200份、发泡剂1~3份、废料60~100份和水230~260份。
[0010] 上述发泡轻体砖中，2)中所述废料具体可为利用1)中各重量份组分组成的原料 制备发泡轻体砖过程中的砖坯废料。
[0011] 上述发泡轻体砖具体可为下述1)-6)中任一种：
[0012] 1)由以下重量份的组分组成：铁尾矿750~781. 3份、水泥200~234. 4份、生石 灰150~200份、发泡剂1~3份和水230~250份；
[0013] 2)由以下重量份的组分组成：铁尾矿781. 3~800份、水泥234. 4~250份、生石 灰150~200份、发泡剂1~3份和水250~260份；
[0014] 3)由以下重量份的组分组成：781. 3质量份铁尾矿、234. 4质量份水泥、150质量份 生石灰、1质量份铝粉和250质量份水；
[0015] 4)铁尾矿690~700份、水泥200~250份、生石灰150~200份、发泡剂1~3 份、废料60~100份和水230~260份；
[0016] 5)铁尾矿690份、水泥200份、生石灰150份、发泡剂1份、废料60份和水230份；
[0017] 6)铁尾矿700份、水泥250份、生石灰200份、发泡剂3份、废料100份和水260 份。
[0018] 上述发泡轻体砖中，所述铁尾矿可为贫磁铁矿尾矿，所述贫磁铁矿中磁性铁的质 量百分含量为3%~15%;该矿脉石矿物有石英、长石、透闪石、辉石等，尾矿化学成分中 5102达65%~75%，TFe8%~14%，属高硅高铁型尾矿，一般不含有价伴生元素（伴生元 素为P或S)，各项指标均符合国家生产建筑制品对原料化学成分的要求。该贫磁铁矿尾矿 经过破碎和分级处理，颗粒较细、级配良好，经过一定程度的煅烧或化学处理而具有较好的 化学活性，是生产发泡轻体砖的理想原料。
[0019] 上述发泡轻砖体中，所述发泡剂为铝粉或铁粉，可在碱性条件下发泡。
[0020] 本发明进一步提供了一种发泡轻砖体的制备方法，包括如下步骤：
[0021] (1)将所述铁尾矿、所述水泥和所述生石灰混合后粉碎，得混合料：
[0022] (2)将所述发泡剂和水混合得发泡剂悬浮液，将所述发泡剂悬浮液加入步骤（1) 中得到的混合料中，搅拌浇注并经静养养护即得发泡轻体砖砖坯；
[0023] (3)将步骤（2)得到的发泡轻体砖砖坯依次经切割、蒸压和冷却即得所述发泡轻 体砖。
[0024] 上述制备方法中，步骤（1)中，所述方法在所述粉碎之前还包括加入所述废料的 步骤。
[0025] 上述制备方法，步骤（1)中，所述混合料的粒径可为0?Olmm~5. 0mm，具体可为 0?Olmm~0? 5mm;所述混合料中粒径为0? 04mm~0? 08mm的颗粒可占所述混合料质量的 75%~85%，具体可占所述混合料质量的75%~80%、80%~85%、75%、80%或85%。
[0026] 上述制备方法，步骤（2)中，所述浇注前0. 5~1分钟，在步骤（1)中得到的混合 料中加入所述铝粉悬浮液，具体可为〇. 5分钟或1分钟；所述静养的时间可为4~6小时， 具体可为4~5小时、5~6小时、4小时、5小时或6小时；
[0027]所述静养的温度可为45°C~70°C，具体可为45°C~50°C、50°C~70°C、45°C、50°C 或 70°C。
[0028] 上述制备方法，步骤（3)中，所述蒸压的温度可为150°C~200°C，具体可为 150°〇~190°〇、1901：~2001：、1501：、1901：或2001： ;所述蒸压的压力可为1.31〇^~ I. 6MPa，具体可为I. 3MPa~I. 5MPa、I. 5MPa~I. 6MPa、I. 3MPa、I. 5MPa或I. 6MPa;所述蒸 压的时间可为10~14小时，具体可为10小时或14小时；
[0029] 所述蒸压后，控制所述发泡轻体砖的含水率不大于2%，具体可为1.63 %~ 1. 74%、1. 74%~1. 82%、1. 63%、1. 74%或 1. 82%。
[0030] 本发明方法具有如下有益效果：
[0031] (1)本发明铁尾矿具有质量轻、隔音、隔热、保温性能好、强度高和抗腐蚀等优点。
[0032] (2)本发明生产铁尾矿的方法环境友好、生产成本低、原料配比和生产工艺简单。
[0033] (3)本发明发泡轻砖体以铁尾矿为主要原料，不仅为利用铁尾矿提供