一种新型的硅酸盐制品及其工艺。
本发明是将一种废弃的铁矿石尾矿用于制造装饰面砖。铁矿石尾矿是采矿工业在选矿过程中排除的废料,成泥浆状,一般都排放于尾矿坝,干燥后成细粉,粒径大部分均小于0.16毫米。长期来,这些细尾矿粉一直未能处理使用,污染环境,国家每年需支出大量的排运费。
一般硅酸盐混凝土制品为含硅材料与含钙材料(或再加石膏)经磨细、搅拌、成型、蒸压(或蒸养)而得,而灰砂制品则必须蒸压,否则强度及耐久性均不合格。
经分析,铁尾矿中含有一定量的二氧化硅(Sio2),公知的是,如加入适量的钙质材料、石膏等有可能制成硅酸盐建筑制品。国外有利用铁尾矿粉作为水泥工业的原料,代替粘土配烧水泥熟料,国内1972年曾有单位利用铁尾矿粉掺入适量粉煤灰、石灰、石膏研制建筑用砌墙砖,但铁尾矿粉掺量不能超过70%,且仅限于试验室试配。
本发明的任务是与目前国内外生产的灰砂砖相似,以铁尾矿粉作为硅质材料,掺入适量钙质材料(石灰或水泥),采用蒸养手段,制成硅酸盐制品。铁矿石尾矿此种用法,在国内外属首创。本研究成果有以下特点。
严格控制一系列的工艺过程及工艺因素,以克服硅酸盐混凝土制作中的弱点,达到不胀缩、不疏松、强度高、收缩小,无裂纹、表面光滑、装饰效果好、耐久性优良的面砖,主要控制环节为两次轮碾、混合消解、限制成型含水率及干热预养工艺,整个工艺流程为:
铁尾矿粉+生石灰→混合轮碾约1分钟→混合料消解(温度25~60℃,时间大于4小时)→二次轮碾5分钟→压制成型(混合料含水率14%,成型压力200公斤/厘米2)→干热预养(温度30-50℃,约24小时)→蒸汽养护(温度95-100℃)→成品。
配料中以铁尾矿粉为主要原料,占80~95%,石灰掺量为5~20%(石灰中有效氧化钙含量大于60%),可不必掺加粉煤灰和石膏。铁尾矿粉面砖主要采用常压蒸汽养护,这样在生产上设备简单,投资节省,上马快。
铁矿石尾矿本身为褐色粉末,可压制成各种规格和外型的砌墙砖、地面砖、及室内外装饰面砖。生产的砌块在不加任何颜料的条件下为淡褐色,具有一定的装饰效果,色彩均匀,且不褪色,耐久性良好,适宜于砌筑清水墙。如采用硅酸盐水泥(掺量为10-15%)作为钙质材料,则效果更佳,可进一步简化工艺,免去石灰粉磨及混合料消解两道工序,而成型含水量为8%。生产的装饰面砖,色彩鲜艳,且避免了表面泛白现象,更适合做外墙贴面砖,亦可在已制成砖的表面做一薄层彩色的不饱和聚酯树脂,生产各种色彩和花纹的人造大理石,作室内饰面。
利用铁矿石尾矿生产装饰面砖及砌墙砖,不仅可减少尾矿坝的堆存量及管理费用,而且原料不需专门加工(如破碎、粉磨、筛分等),是现成的廉价材料。它的应用既改善了环境污染,又为建材部门增添了硅酸盐砌墙砖和装饰面砖的新品种,砖坯不需焙烧,这样既降低了成本,又节约了能源。铁矿石尾装饰面砖可代替瓷砖、大理石、烧结砖作室内外装饰面砖用,与现有装饰砖相比,价格至少可降低1/3。
1、铁矿石的尾矿制作装饰面砖。一种新型的硅酸盐制品及其工艺。利用铁矿石尾矿中含有的二氧化硅(SiO2)使之与钙质材料(石灰或水泥)反应以生产硅酸盐装饰面砖。本发明的特点是配料中铁矿石尾矿占80~95%,石灰5~20%,混合料采用两次轮碾,控制混合料消解温度及时间,限制压制成型含水率、采取适当的干热预养温度及时间等措施。
2、根据权利要求1所述的工艺,其特征是铁矿石的尾矿与生石灰的混合料在混合消解前后各轮碾一次,消解前轮碾1分钟左右,消解后轮碾5分钟,以达到材料充分混合、均匀致密。
3、根据权利要求2所述的工艺,其特征是混合料消解温度需控制在25~60℃,消解时间大于4小时。
4、根据权利要求3所述的工艺,其特征是压制成型时,混合料含水率为14%,成型压力为200公斤/厘米2。
5、根据权利要求4所述的工艺,其特征是蒸养前需经24小时左右,温度为40℃的干热预养。
6、根据权利要求5所述的工艺,其特征是如采用硅酸盐水泥代替石灰作为含钙材料,则可进一步简化工艺,免去石灰粉磨及混合料消解工序。
7、根据权利要求1所述的装饰面砖,可在已制成砖的表面做一薄层彩色的不饱和聚酯树脂,生产各种色彩和花纹的人造大理石。