专利名称：一种铁矿尾矿加气混凝土砌块及其制备方法
技术领域：
本发明涉及铁矿尾矿处理技术领域，具体涉及ー种利用铁矿尾矿制成的加气混凝土砌块及其制备方法。
背景技术：
随着钢铁行业的快速增长，对铁矿石的需求越来越大，铁矿选矿产生的尾矿也越来越多。尾矿不仅占用了大量宝贵土地资源，而且在城镇附近的尾矿坝还存在安全威胁，即使远离居民区的尾矿坝一旦出现事故也会对环境造成巨大污染。因此，如何变废为宝将铁矿尾矿资源化利用成了人们越来越关注的问题。随着我国经济的高速发展，钢铁的需求量也日益攀升，由此而带来的以铁矿尾矿等为形式的大量的エ业废料越来越受到人们的关注。这些エ业废料不仅占用了大量的土地 资源，污染了环境，还存在着一定安全隐患，急需要投入相当大的精力去恢复和治理。同吋，为了改变我国建材行业中长期以粘土为原料生产烧结砖这一大量浪费土地资源、破坏耕地的做法，我国于2003年6月30日起禁止生产、使用、销售实心粘土砖，并提倡研究使用エ业废料作为新型建材。于是，很多学者开始着手研究利用铁矿尾矿作为填料来制备各种建筑材料，如公开号为CN 101774796 A(铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法)、CN 101830727A (加气混凝土的发气材料及其制备方法)等专利文献。但上述专利文献公开的制备方法由于水泥、骨料用量大，致使成本过高，缺乏市场竞争力，其根本原因在于铁矿尾矿粒度细，属于典型的非活性矿物料，不具备火山灰活性。因此，在利用铁矿尾矿制备各种建筑材料的过程中只能当作惰性填料使用，添加量一般不大，难以真正达到大量消耗铁矿尾矿的目的。与此同时，在资源日益匮乏的今天，很多学者还研究了将铁矿尾矿进行一定的エ艺处理后，再次选矿回收得到铁精矿，但同时也带来了二次尾矿，造成二次污染，达不到完全利用铁矿尾矿的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁矿尾矿加气混凝土砌块及其制备方法，解决目前以铁矿尾矿为主要原料制备建筑材料水泥用量大、成本高，以及再次回收铁精矿带来的二次污染的问题。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种铁矿尾矿加气混凝土砌块，其特征在于它由活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏、铝粉和水制备而成，各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿60 65%、石灰17%、普通硅酸盐水泥15 20%、石膏3%，活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏所占重量百分数之和为100% ;铝粉的加入量为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏总重量的O. 08%，水料比0. 6 O. 65 (料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)。所述的活化的铁矿尾矿的制备为①活化处理将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿；②磁选将上述经过活化处理后的铁矿尾矿通过干式磁选机分离出其中的铁精矿，剰余物质既为活化的铁矿尾矿。上述一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于它包括以下步骤
1)活化的铁矿尾矿的制备
①活化处理将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿；
②磁选将上述经过活化处理后的铁矿尾矿通过干式磁选机，分离出其中的铁精矿，剩余物质既为活化的铁矿尾矿；
2)配料按各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿60 65%、石灰17%、普通硅酸盐水泥15 20%、石膏3%，活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏所占重量百分数之和为100%，选取活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏；按铝粉的加入量为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏总重量的O. 08%，水料比0. 6 O. 65 (料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)，选取铝粉和水，备用；
3)搅拌按照水料比计量水重，分出其中的一部分水配制铝粉悬浮液，悬浮液浓度为5wt. %的悬浮液，将称量好的活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剰余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后将悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟，得到混合好的料浆；
4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体；
5)蒸压养护按照加气混凝土一般的蒸压养护エ艺进行，典型做法是将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压カ在O -O. 08MPa ;然后升温到190°C (此时压カ约I. 3MPa)保温8小时，最后降温降压2小时，使得釜内压カ降到OMPa，从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)。所述活化处理中的压滤，是用压滤机脱除铁矿尾矿中的水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为17 18wt%的尾矿滤饼；
所述活化处理中的干燥，是进一歩降低尾矿滤饼的含水率，便于下一歩煅烧，干燥可通过加热、红外辐照等方法实现，干燥后的尾矿滤饼含水率低于5wt%，产物为干燥尾矿；
所述活化处理中的煅烧，是掺入占干燥尾矿总质量2 6%的煤粉，在600 700°C温度下进行煅烧，升温速率为15 20°C /min，添加煤粉的目的在于保持弱还原气氛，煅烧时间I小时，得到煅烧后的尾矿；
所述活化处理中的干法骤冷，是将煅烧后的尾矿在流动空气中迅速冷却，并实现气固分离；冷却后的铁矿尾矿用干法磁选进行再选矿，选出煅烧活化过程中形成的磁铁矿作为铁精矿，选矿后的残余物既为活化的铁矿尾矿。本发明的有益效果是先将铁矿尾矿进行活化处理，使铁矿尾矿中所含的菱铁矿和赤铁矿转化为具有磁性的磁铁矿，这样可以通过磁选加以回收，重新作为钢铁原料。与此同时，经过高温煅烧使铁矿尾矿中所含的硅质矿物和铝质矿物的火山灰活性得到明显提高，因此可以減少水泥用量或在添加同等水泥的情况下强度更高。本发明水泥用量小(普通 硅酸盐水泥15 20%)、成本低。同时也解决了现有技术中因活化处理铁矿尾矿回收铁精矿带来的二次污染的问题，达到高效、经济、资源化利用铁矿尾矿的目的。
具体实施例方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例进ー步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例I :
一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，它包括以下步骤
以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿加气混凝土砌块，
I)活化的铁矿尾矿的制备首先是将其(梅山铁矿的铁矿尾矿)进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体エ艺如下
压滤和干燥用压滤设备(此处用板框式压滤机)对铁矿尾矿矿浆进行脱水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为17wt%的尾矿滤饼；将尾矿滤饼放入烘箱中以110°C干燥8小吋，干燥尾矿含水率3wt%,得到干燥尾矿。煅烧和干法骤冷(冷却)将干燥尾矿掺入其质量2%的煤(煤粉)，混合均匀，在700°C下煅烧I小时，升温速率为15°C /min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。②磁选将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿(或称活化铁矿尾矿)。一般认为，作为水泥制品填料的物质在碱性溶液中其SiO2和Al2O3溶出率越高，该物质的火山灰活性就越高。在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO2溶出率为5. 4%，Al2O3溶出率为4. 6%，而煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率分别提高了 17. 2%和4. 6%，说明煅烧确实起到了提高铁矿尾矿火山灰活性的作用。2)配料按照原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿60%、石灰17%，普通硅酸盐水泥20%，石膏3%，铝粉占活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏总重量的O. 08%,称量各种物料，水料比0.6 (料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)，选取水，备用；
3)搅拌从准备的水中分出部分将铝粉配成浓度为5wt.%的悬浮液，将称量好的活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剰余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后将悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟，得到混合好的料浆；
4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体；
5)蒸压养护按照加气混凝土一般的蒸压养护エ艺进行，典型做法是将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压カ在OMPa ;然后升温到190°C (此时压カ约I. 3MPa)保温8小时，最后降温降压2小时，使得釜内压カ降到OMPa(从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)。将所制备的铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)按照GB/T 11968-2006进行抗压强度测试，其抗压强度的平均值为2. 7MPa，超过了 A2. 5的強度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和エ艺制备了加气混凝土砌块，测得其抗压强度平均值为2. I MPa,仅达到了 A2. O的強度要求。由此表明，采用经煅烧的活化铁矿尾矿在同样配比和同等エ艺条件下制得的加气混凝土砌块，明显比用未煅烧的铁矿尾矿制得的加气混凝土砌块的抗压強度要提高很多。普通硅酸盐水泥为20%，说明本发明水泥用量小、成本低。实施例2:
一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，它包括以下步骤
I)活化的铁矿尾矿的制备以梅山铁矿 的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿加气混凝土砌块，首先是将其进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体エ艺如下
压滤和干燥可參照实施例I中的步骤进行；
煅烧和冷却将干燥尾矿掺入其质量4%的煤(煤粉)，混合均匀，在700°C下煅烧I小吋，升温速率为20°C /min ;取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。②磁选将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿。在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO2溶出率为5. 4%, Al2O3溶出率为4. 6%，而煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率分别提高了 23. 8%和5. 7%，说明煅烧确实起到了提高铁矿尾矿火山灰活性的作用。2)配料按照原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿63%、石灰17%，普通硅酸盐水泥17%,石骨3%,招粉约占活化铁矿尾矿、石灰、水泥和石骨干总重量的O. 08%,称量各种物料，水料比0. 63 (料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)，选取水，备用；
3)搅拌从准备的水中分出部分将铝粉配成浓度为5wt.%的悬浮液，将称量好的活化铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剰余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟，得到混合好的料浆；
4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体；
5)蒸压养护按照加气混凝土一般的蒸压养护エ艺进行，典型做法是将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压カ在OMPa ;然后升温到190°C (此时压カ约I. 3MPa)保温8小时，最后降温降压2小时，使得釜内压カ降到OMPa，从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)。将所制备的铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)按照GB/T 11968-2006进行抗压强度测试，其抗压强度的平均值为2. 3MPa，超过了 A2. O的強度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和エ艺制备了加气混凝土砌块，测得其抗压强度平均值为1.9 MPa,低于A2. O的強度要求。普通硅酸盐水泥为17%，说明本发明水泥用量小、成本低。实施例3
一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，它包括以下步骤
I)活化的铁矿尾矿的制备以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿加气混凝土砌块，首先是将其进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。
①活化处理的具体エ艺如下
压滤和干燥可參照实施例I中的步骤进行；
煅烧和冷却将干燥尾矿掺入其质量6%的煤，混合均匀，在700°C下煅烧I小时，升温速率为18°C /min ;取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。②磁选将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿。在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO2溶 出率为5. 4%, Al2O3溶出率为4. 6%，而煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率分别提高了 33. 1%和10. 1%，说明煅烧确实起到了提高铁矿尾矿火山灰活性的作用。2)配料按照原料所占重量百分比活化的铁矿尾矿65%、石灰17%，普通硅酸盐水泥15%,石骨3%,招粉约占活化铁矿尾矿、石灰、水泥和石骨干总重量的O. 08%,称量各种物料，水料比0.65 (料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)(水量为所述原料总质量O. 65)，选取水，备用；
3)搅拌从准备的水中分出部分将铝粉配成浓度为5wt.%的悬浮液，将称量好的活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剰余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后将悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟，得到混合好的料浆；
4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体；
5)蒸压养护按照加气混凝土一般的蒸压养护エ艺进行，典型做法是将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压カ在OMPa ;然后升温到190°C (此时压カ约I. 3MPa)保温8小时，最后降温降压2小时，使得釜内压カ降到OMPa，从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)。将所制备的铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)按照GB/T 11968-2006进行抗压强度测试，其抗压强度的平均值为2. OMPa，达到了 A2. O的強度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和エ艺制备了加气混凝土砌块，测得其抗压强度平均值为1.4 MPa,低于A2. O的強度要求。实施例4
一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，它包括以下步骤
I)活化的铁矿尾矿的制备以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿加气混凝土砌块，首先是将其进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体エ艺如下
压滤和干燥可參照实施例I中的步骤进行；
煅烧和冷却将干燥尾矿(干燥后尾矿)掺入其质量2%的煤，混合均匀，在600°C下煅烧I小时，升温速率为18°C /min ;取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。②磁选将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿。
在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO2溶出率为5. 4%, Al2O3溶出率为4. 6% ;而煅烧后活化的铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率分别提高了 3. 5%和2. 4%，说明煅烧确实起到了提高铁矿尾矿火山灰活性的作用。2)配料按各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿60%、石灰17%，普通硅酸盐水泥20%,石骨3%,招粉约占活化铁矿尾矿、石灰、水泥和石骨干总重量的O. 08%,称量各种物料，水料比0.6 (料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)，选取水，备用；
3)搅拌从准备的水中分出部分将铝粉配成浓度为5wt.%的悬浮液，将称量好的活化、的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剰余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后将悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟，得到混合好的料浆；
4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体；
5)蒸压养护按照加气混凝土一般的蒸压养护エ艺进行，典型做法是将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压カ在OMPa ;然后升温到190°C (此时压カ约I. 3MPa)保温8小时，最后降温降压2小时，使得釜内压カ降到OMPa，从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)。将所制备的铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)按照GB/T 11968-2006进行抗压强度测试，其抗压强度的平均值为2. 5MPa，达到了 A2. 5的強度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和エ艺制备了加气混凝土砌块，测得其抗压强度平均值为2. I MPa,仅达到了 A2. O的強度要求。实施例5
一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，它包括以下步骤
I)活化的铁矿尾矿的制备以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿加气混凝土砌块，首先是将其进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体エ艺如下
压滤和干燥可參照实施例I中的步骤进行；
煅烧和冷却将干燥后尾矿掺入其质量4%的煤，混合均匀，在600°C下煅烧I小吋，升温速率为20°C /min ;取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。②磁选将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿。在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO2溶出率为5. 4%, Al2O3溶出率为4. 6%，而煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率分别提高了 6. 1%和7. 6%，说明煅烧确实起到了提高铁矿尾矿火山灰活性的作用。2)配料按各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿63%、石灰17%，普通硅酸盐水泥17%,石骨3%,招粉约占活化铁矿尾矿、石灰、水泥和石骨干总重量的O. 08%,称量各种物料，水料比0. 63 (料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)，选取水，备用；
3)搅拌将铝粉加水配成浓度为5wt.%的悬浮液，将称量好的活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剰余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后将悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟,得到混合好的料浆；
4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体；
5)蒸压养护按照加气混凝土一般的蒸压养护エ艺进行，典型做法是将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压カ在OMPa ;然后升温到190°C (此时压カ约I. 3MPa)保温8小时，最后降温降压2小 时，使得釜内压カ降到OMPa，从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)。 将所制备的铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)按照GB/T 11968-2006进行抗压强度测试，其抗压强度的平均值为2. IMPa，超过了 A2.0的強度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和エ艺制备了加气混凝土砌块，测得其抗压强度平均值为1.9 MPa,低于A2. O的強度要求。实施例6
一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，它包括以下步骤
O活化的铁矿尾矿的制备以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备加气混凝土砌块，首先是将其进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体エ艺如下
压滤和干燥可參照实施例I中的步骤进行；
煅烧和冷却将干燥后尾矿掺入其质量6%的煤，混合均匀，在600°C下煅烧I小吋，升温速率为17°C /min ;取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。②磁选将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备混凝土砌块的活化铁矿尾矿。在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO2溶出率为5. 4%, Al2O3溶出率为4. 6%，而煅烧后活化铁矿尾矿的SiO2和Al2O3溶出率分别提高了 8. 4%和8. 8%，说明煅烧确实起到了提高铁矿尾矿火山灰活性的作用。2)配料按各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿65%、石灰17%，普通硅酸盐水泥15%,石骨3%,招粉约占活化的铁矿尾矿、石灰、水泥和石骨干总重量的O. 08%,称量各种物料，水料比0.65 (料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)，选取水，备用；
3)搅拌将铝粉加水配成浓度为5wt.%的悬浮液，将称量好的活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剰余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后将悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟,得到混合好的料浆；
4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体；
5)蒸压养护按照加气混凝土一般的蒸压养护エ艺进行，典型做法是将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压カ在OMPa ;然后升温到190°C (此时压カ约I. 3MPa)保温8小时，最后降温降压2小时，使得釜内压カ降到OMPa，从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)。将所制备的铁矿尾 矿加气混凝土砌块(成品)按照GB/T 11968-2006进行抗压强度测试，其抗压强度的平均值为I. 7MPa，明显超过了 Al. O的強度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和エ艺制备了加气混凝土砌块，测得其抗压强度平均值为I. 4MPa，低于A2. O的强度要求。实施例7
一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，它包括以下步骤
1)活化的铁矿尾矿的制备
①活化处理将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿；
所述活化处理中的压滤，是用压滤机脱除铁矿尾矿中的水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为18wt%的尾矿滤饼；
所述活化处理中的干燥，是进一歩降低尾矿滤饼的含水率，便于下ー步煅烧，干燥通过红外辐照实现(红外-远红外烘干机)，干燥后的尾矿滤饼含水率为4. 5wt%，产物为干燥尾矿；
所述活化处理中的煅烧，是掺入占干燥尾矿总质量3%的煤粉，在600°C温度下进行煅烧，升温速率为15°C /min，添加煤粉的目的在于保持弱还原气氛，煅烧时间I小时，得到煅烧后的尾矿；
所述活化处理中的干法骤冷，是将煅烧后的尾矿在流动空气中迅速冷却，并实现气固分离；冷却后的铁矿尾矿用干法磁选进行再选矿，选出煅烧活化过程中形成的磁铁矿作为铁精矿，选矿后的残余物既为活化的铁矿尾矿。②磁选将上述经过活化处理后的铁矿尾矿在磁场下通过干法磁选，分离出其中的铁精矿，剰余物质既为活化的铁矿尾矿；
2)配料按各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿60%、石灰17%、普通硅酸盐水泥20%、石膏3%，选取活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏；按铝粉的加入量为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏总重量的O. 08%，水料比0. 6(料为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏和铝粉)，选取铝粉和水，备用；
3)搅拌将铝粉加水配成浓度为5wt.%的悬浮液，将称量好的活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剰余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后将悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟,得到混合好的料浆；
4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体；
5)蒸压养护按照加气混凝土一般的蒸压养护エ艺进行，典型做法是将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压カ在OMPa ;然后升温到190°C (此时压カ约I. 3MPa)保温8小时，最后降温降压2小时，使得釜内压カ降到OMPa，从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)。将所制备的铁矿尾矿加气混凝土砌块(成品)按照GB/T 11968-2006进行抗压强度测试，其抗压强度的平均值为2. 7MPa，超过了 A2. 5的強度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和エ艺制备了加气混凝土砌块，测得其抗压强度平均值为2. I MPa,仅达到了 A2. O的強度要求。由此表明，采用经煅烧的活化铁矿尾矿在同样配比和同等エ艺 条件下制得的加气混凝土砌块，明显比用未煅烧的铁矿尾矿制得的加气混凝土砌块的抗压強度要提高很多。本发明所列举的各エ艺參数(如温度、时间)的上下限取值以及区间取值，都有能实现本发明，在此不一一列举实施例。
权利要求
1.一种铁矿尾矿加气混凝土砌块，其特征在于它由活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏、铝粉和水制备而成，各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿60 65%、石灰17%、普通硅酸盐水泥15 20%、石膏3%，活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏所占重量百分数之和为100% ;铝粉的加入量为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏总重量的O. 08%，水料比0. 6 O. 65。
2.根据权利要求I所述的一种铁矿尾矿加气混凝土砌块，其特征在于所述的活化的铁矿尾矿的制备为①活化处理将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿；②磁选将上述经过活化处理后的铁矿尾矿通过干式磁选机分离出其中的铁精矿，剩余物质既为活化的铁矿尾矿。
3.一种制备如权利要求I所述的一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于它包括以下步骤 1)活化的铁矿尾矿的制备 ①活化处理将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿； ②磁选将上述经过活化处理后的铁矿尾矿通过干式磁选机，分离出其中的铁精矿，剩余物质既为活化的铁矿尾矿； 2)配料按各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿60 65%、石灰17%、普通硅酸盐水泥15 20%、石膏3%，活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏所占重量百分数之和为100%，选取活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏；按铝粉的加入量为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏总重量的O. 08%，水料比0. 6 O. 65，选取铝粉和水，备用； 3)搅拌按照水料比计量水重，分出其中的一部分水配制铝粉悬浮液，悬浮液浓度为5wt. %的悬浮液，将称量好的活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏加入剩余的水搅拌5分钟成为均匀的浆体，然后将悬浮液加入前述浆体中再搅拌混合10分钟，得到混合好的料浆； 4)浇注和静停将上述混合好的料浆放入模具进行浇注，然后在室温下静停养护I.5小时，得到坯体； 5)蒸压养护将静停养护后的坯体放入蒸养釜内进行蒸压养护，蒸压养护制度为首先在室温下抽真空30分钟，使蒸压釜内压力在O -O. 08MPa ;然后升温到190°C保温8小时，最后降温降压2小时，使得釜内压力降到OMPa，从釜内取出完成蒸压养的坯体，即得到铁矿尾矿加气混凝土砌块。
4.根据权利要求3所述的一种铁矿尾矿加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于所述活化处理中的压滤，是用压滤机脱除铁矿尾矿中的水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为17 18wt%的尾矿滤饼； 所述活化处理中的干燥，是通过加热、红外辐照方法实现，干燥后的尾矿滤饼含水率低于5wt%，产物为干燥尾矿； 所述活化处理中的煅烧，是掺入占干燥尾矿总质量2 6%的煤粉，在600 700°C温度下进行煅烧，升温速率为15 20°C /min，煅烧时间I小时，得到煅烧后的尾矿； 所述活化处理中的干法骤冷，是将煅烧后的尾矿在流动空气中迅速冷却，并实现气固分离。
全文摘要
本发明涉及铁矿尾矿处理技术领域，具体涉及一种利用铁矿尾矿制成的加气混凝土砌块及其制备方法。一种铁矿尾矿加气混凝土砌块，其特征在于它由活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥、石膏、铝粉和水制备而成，各原料所占重量百分数为活化的铁矿尾矿60～65%、石灰17%、普通硅酸盐水泥15～20%、石膏3%，活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏所占重量百分数之和为100%；铝粉的加入量为活化的铁矿尾矿、石灰、普通硅酸盐水泥和石膏总重量的0.08%，水料比0.6～0.65。本发明解决了目前以铁矿尾矿为主要原料制备建筑材料水泥用量大、成本高，以及再次回收铁精矿带来的二次污染的问题。
文档编号C04B28/04GK102659361SQ201210121549
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者向后奎, 曹宏, 李先福, 甘茂武, 石和彬, 薛俊, 高伦 申请人:南京梅山冶金发展有限公司, 武汉工程大学, 武汉铂瑞科技有限公司