本发明属于尾矿综合利用领域，具体涉及一种含有铜尾矿的建筑陶瓷及其制备方法。
背景技术
国内矿产资源大量开采，为人们提供便利优质的物资生活的同时，会产生数量惊人的尾矿。目前，我国尾矿累计堆存量大约120多亿吨，大量的尾矿堆积于尾矿库，不仅占用国家土地资源，污染周边环境，而且耗费高额的管理费用。
目前，部分尾矿被用于陶瓷行业，其中铜尾矿储量可观、无可塑性、无收缩、主要化学成分等都满足陶瓷生产需要，但很多铜尾矿铁含量过高，为弱磁性铁，用普通除铁器基本清除不了。而未经除铁的铜尾矿由于坯体颜色较深，制备出来的建筑陶瓷色泽较深，不符合大众审美，且产品的性能也较差。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决铜尾矿堆积造成环境污染、资源浪费以及利用未除铁的铜尾矿制备的陶瓷色泽较深、性能较差的技术问题，提供一种含有铜尾矿的建筑陶瓷及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种含有铜尾矿的建筑陶瓷，由以下重量份的原料组成：除铁后的铜尾矿10～60份、粘土20～50份、石英砂0～30份、熔剂料5～30份、减水剂0.5～1份和水19～140份。
进一步地，所述粘土为铝矾土、紫木节或其任意比例的组合物。
进一步地，所述熔剂料为石灰石、滑石、瓷石、叶腊石或其任意比例的混合物。
进一步地，所述减水剂为偏硅酸钠、腐殖酸钠或其任意比例的混合物。
进一步地，一种含有铜尾矿的建筑陶瓷，由以下重量份的原料组成：除铁后的铜尾矿30份、铝矾土30份、石英砂20份、石灰石8份、滑石12份、减水剂0.8份和水59份。
进一步地，一种含有铜尾矿的建筑陶瓷，由以下重量份的原料组成：除铁后的铜尾矿40份、铝矾土23份、紫木节12份、瓷石15份、叶腊石10份、减水剂0.8份和水62份。
上述含有铜尾矿的建筑陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
第一步：铜尾矿矿浆浓缩除铁
①将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以上的粗颗粒料舍弃，200目以下的矿浆使用浓缩机浓缩到质量浓度为30～35％；
②将浓缩后的矿浆通过两台串联的电磁除铁机进行除铁，滤干得到除铁后的铜尾矿，备用；
第二步：按质量配比入磨球磨
将所述重量份的除铁后的铜尾矿、粘土、石英砂、熔剂料加入球磨机中，再加入所述重量份的水和减水剂进行混合球磨，研磨细度为万孔筛余0.1％～1％，将研磨好的浆料用柱塞泵打入地上高位浆池，并搅拌均化24～72小时；
第三步：制粉陈腐
用柱塞泵将均化好的浆料送入喷雾干燥塔中进行烘干制粉，干燥至粉料的含水量为6％～8％，然后将制好的粉料从塔底收集送入立式粉料仓存储进行陈腐，陈腐时间为24～96小时；
第四步：液压成型
利用液压成型机将陈腐好的粉料压制成规定尺寸的正方形和长方形生坯，所述液压成型的压力为30～50mpa；
第五步：干燥烧成
将成型好的生坯进入干燥窑烘干至水分为0.1～1％；然后进入烧成窑高温烧成，烧成时间为30～60min，烧成温度为1030～1200℃，即制得所述建筑陶瓷。
本发明的有益效果是：
1、本发明中铜尾矿的添加量高达60％，实现尾矿资源的无害化利用，缓解尾矿堆积带来的环境污染，有利于资源综合利用。
2、本发明制得的建筑陶瓷色泽度好，性能优异，其断裂模数达17～45mpa，吸水率达0.5％～19％，热震性能、冻融性能、耐磨性能等均满足相应档次产品的国家标准，为矿山资源的可持续发展缓解压力，并大量节约陶瓷原料成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
本实施例中的一种含有铜尾矿的陶瓷内墙砖，由以下重量份的原料组成：除铁后的铜尾矿30份、铝矾土30份、石英砂20份、石灰石8份、滑石12份、减水剂0.8份和水59份。所述减水剂为偏硅酸钠和腐殖酸钠任意比例的混合物。
上述含有铜尾矿的陶瓷内墙砖的制备方法，包括以下步骤：
第一步：铜尾矿矿浆浓缩除铁
①将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以上的粗颗粒料舍弃，200目以下的矿浆使用浓缩机浓缩到质量浓度为30～35％；
②将浓缩后的矿浆通过两台串联的电磁除铁机进行除铁，滤干得到除铁后的铜尾矿，备用；
第二步：按质量配比入磨球磨
将所述重量份的除铁后的铜尾矿、铝矾土、石英砂、石灰石、滑石加入球磨机中，再加入所述重量份的水和减水剂进行混合球磨，研磨细度为万孔筛余1％，将研磨好的浆料用柱塞泵打入地上高位浆池，并搅拌均化48小时；
第三步：制粉陈腐
用柱塞泵将均化好的浆料送入喷雾干燥塔中进行烘干制粉，干燥至粉料的含水量为7％，然后将制好的粉料从塔底收集送入立式粉料仓存储进行陈腐，陈腐时间为24小时；
第四步：液压成型
利用液压成型机将陈腐好的粉料压制成80mm×80mm的正方形生坯，所述液压成型的压力为40mpa；
第五步：干燥烧成
将成型好的生坯进入干燥窑烘干至水分为0.5％；然后进入烧成窑高温烧成，烧成时间为35min，烧成温度为1100℃，即制得到陶瓷内墙砖。
经测定，所得陶瓷内墙砖抗折强度达1050n，断裂模数19mpa，吸水率13％，白度53度，热震性能和冻融性能均符合国家标准。
实施例2
本实施例中的一种含有铜尾矿的陶瓷地砖，由以下重量份的原料组成：除铁后的铜尾矿40份、铝矾土23份、紫木节12份、瓷石15份、叶腊石10份、减水剂0.8份和水62份。所述减水剂为偏硅酸钠和腐殖酸钠任意比例的混合物。
上述含有铜尾矿的陶瓷地砖的制备方法，包括以下步骤：
第一步：铜尾矿矿浆浓缩除铁
①将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以上的粗颗粒料舍弃，200目以下的矿浆使用浓缩机浓缩到质量浓度为30～35％；
②将浓缩后的矿浆通过两台串联的电磁除铁机进行除铁，滤干得到除铁后的铜尾矿，备用；
第二步：按质量配比入磨球磨
将所述重量份的除铁后的铜尾矿、铝矾土、紫木节、瓷石、叶蜡石加入球磨机中，再加入所述重量份的水和减水剂进行混合球磨，研磨细度为万孔筛余1％，将研磨好的浆料用柱塞泵打入地上高位浆池，并搅拌均化72小时；
第三步：制粉陈腐
用柱塞泵将均化好的浆料送入喷雾干燥塔中进行烘干制粉，干燥至粉料的含水量为7％，然后将制好的粉料从塔底收集送入立式粉料仓存储进行陈腐，陈腐时间为25小时；
第四步：液压成型
利用液压成型机将陈腐好的粉料压制成80mm×80mm的正方形生坯，所述液压成型的压力为40mpa；
第五步：干燥烧成
将成型好的生坯进入干燥窑烘干至水分为0.1％；然后进入烧成窑高温烧成，烧成时间为45min，烧成温度为1180℃，即制得到陶瓷地砖。
经测定，陶瓷地砖抗折强度达3971n，断裂模数35mpa，吸水率0.5％，白度35度，热震性能和冻融性能均符合国家标准。
实施例3
一种含有铜尾矿的建筑陶瓷，由以下重量份的原料组成：除铁后的铜尾矿10份、粘土20份、石英砂5份、熔剂料5份、偏硅酸钠0.5份和水19份。
所述粘土为铝矾土、紫木节或其任意比例的组合物。
所述熔剂料为石灰石、滑石、瓷石、叶腊石或其任意比例的混合物。
上述含有铜尾矿的建筑陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
第一步：铜尾矿矿浆浓缩除铁
①将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以上的粗颗粒料舍弃，200目以下的矿浆使用浓缩机浓缩到质量浓度为30～35％；
②将浓缩后的矿浆通过两台串联的电磁除铁机进行除铁，滤干得到除铁后的铜尾矿，备用；
第二步：按质量配比入磨球磨
将所述重量份的除铁后的铜尾矿、粘土、石英砂、熔剂料加入球磨机中，再加入所述重量份的水和减水剂进行混合球磨，研磨细度为万孔筛余0.1％，将研磨好的浆料用柱塞泵打入地上高位浆池，并搅拌均化24小时；
第三步：制粉陈腐
用柱塞泵将均化好的浆料送入喷雾干燥塔中进行烘干制粉，干燥至粉料的含水量为6％，然后将制好的粉料从塔底收集送入立式粉料仓存储进行陈腐，陈腐时间为24小时；
第四步：液压成型
利用液压成型机将陈腐好的粉料压制成规定尺寸的正方形和长方形生坯，所述液压成型的压力为30mpa；
第五步：干燥烧成
将成型好的生坯进入干燥窑烘干至水分为1％；然后进入烧成窑高温烧成，烧成时间为30min，烧成温度为1030℃，即制得所述建筑陶瓷。
实施例4
一种含有铜尾矿的建筑陶瓷，由以下重量份的原料组成：除铁后的铜尾矿60份、粘土50份、石英砂30份、熔剂料30份、腐殖酸钠1份和水140份。
所述粘土为铝矾土、紫木节或其任意比例的组合物。
所述熔剂料为石灰石、滑石、瓷石、叶腊石或其任意比例的混合物。
上述含有铜尾矿的建筑陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
第一步：铜尾矿矿浆浓缩除铁
①将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以上的粗颗粒料舍弃，200目以下的矿浆使用浓缩机浓缩到质量浓度为30～35％；
②将浓缩后的矿浆通过两台串联的电磁除铁机进行除铁，滤干得到除铁后的铜尾矿，备用；
第二步：按质量配比入磨球磨
将所述重量份的除铁后的铜尾矿、粘土、石英砂、熔剂料加入球磨机中，再加入所述重量份的水和减水剂进行混合球磨，研磨细度为万孔筛余0.5％，将研磨好的浆料用柱塞泵打入地上高位浆池，并搅拌均化24小时；
第三步：制粉陈腐
用柱塞泵将均化好的浆料送入喷雾干燥塔中进行烘干制粉，干燥至粉料的含水量为8％，然后将制好的粉料从塔底收集送入立式粉料仓存储进行陈腐，陈腐时间为96小时；
第四步：液压成型
利用液压成型机将陈腐好的粉料压制成规定尺寸的正方形和长方形生坯，所述液压成型的压力为50mpa；
第五步：干燥烧成
将成型好的生坯进入干燥窑烘干至水分为1％；然后进入烧成窑高温烧成，烧成时间为60min，烧成温度为1200℃，即制得所述建筑陶瓷。
实施例5
一种含有铜尾矿的建筑陶瓷，由以下重量份的原料组成：除铁后的铜尾矿40份、粘土35份、石英砂10份、熔剂料20份、腐殖酸钠0.7份和水80份。
所述粘土为铝矾土、紫木节或其任意比例的组合物。
所述熔剂料为石灰石、滑石、瓷石、叶腊石或其任意比例的混合物。
上述含有铜尾矿的建筑陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
第一步：铜尾矿矿浆浓缩除铁
①将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以上的粗颗粒料舍弃，200目以下的矿浆使用浓缩机浓缩到质量浓度为30～35％；
②将浓缩后的矿浆通过两台串联的电磁除铁机进行除铁，滤干得到除铁后的铜尾矿，备用；
第二步：按质量配比入磨球磨
将所述重量份的除铁后的铜尾矿、粘土、石英砂、熔剂料加入球磨机中，再加入所述重量份的水和减水剂进行混合球磨，研磨细度为万孔筛余0.5％，将研磨好的浆料用柱塞泵打入地上高位浆池，并搅拌均化24小时；
第三步：制粉陈腐
用柱塞泵将均化好的浆料送入喷雾干燥塔中进行烘干制粉，干燥至粉料的含水量为8％，然后将制好的粉料从塔底收集送入立式粉料仓存储进行陈腐，陈腐时间为72小时；
第四步：液压成型
利用液压成型机将陈腐好的粉料压制成规定尺寸的正方形和长方形生坯，所述液压成型的压力为40mpa；
第五步：干燥烧成
将成型好的生坯进入干燥窑烘干至水分为0.8％；然后进入烧成窑高温烧成，烧成时间为45min，烧成温度为1100℃，即制得所述建筑陶瓷。