一种以铁尾矿为主料制备发泡空心砖的方法一、【技术领域】。二、[0002]以空心砖为代表的新型墙体材料，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。空心砖已经成为国家建筑部门首选推荐的产品。而且“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。对空心砖的研究也取得了很多成果，可以用稻壳灰、粉煤灰、煤矸石、矿废弃物、高塑性粘土等材料制空心砖。CN1188834A公开了一种用粉煤灰制备烧结多孔砖和空心砖的方法，是以粉煤灰和粘土为原料生产强度可达到10.0 - 30.0Mpa的烧结多孔砖和空心砖。CN1263064A公开了一种矿业废渣空心砖的制造方法，原料选用粉细砂、亚粘土、铁尾矿、闪长石等矿业废渣，通过配料、陈化、真空挤压成型、干燥和焙烧等步骤制的空心砖。该发明以废磷渣为主要原料，以页岩、黄石砂和煤矸石中的两种混合料为辅料，对铁尾矿的利用率比较低。CN1629093A公开了一种页岩空心砖及生产方法，是以天然页岩为原料，发明提供一种生产方法简单，便于操作的生产坚固耐用，抗压力强，塑性指数为9-13的页岩空心砖的生产方法。此方法可以改善空心砖存在的热、裂、漏以及砖体不坚固等问题。[0003]炼钢以及其他一些工业需要开采铁矿，采矿产生大量的铁尾矿，钢铁产业也产生大量的铁尾矿废渣。铁尾矿的堆积占用大量的水库、山地、农田，造成了严重的自然环境问题，破坏了生态平衡。如何提高铁尾矿的利用率是我们所要急切解决的问题。目前已有的利用铁尾矿的技术包括用铁尾矿制水泥、轻质保温墙体材料、彩坯釉面仿古砖、人造大理石、瓷质砖等等。参照专利CN1887770《以铁尾矿为原料生产烧结砖的方法》以铁尾矿一种材料为原料，发明解决以铁尾矿为原料生产烧结砖产品质量不达标的问题，步骤包括:原料脱水、烘干、搅拌、陈化、挤压成坯`、砖坯干燥、焙烧、冷却得到成品；CN101993236A《一种利用铁尾矿制备通体砖的方法》回收了铁尾`矿中部分铁资源提高了铁尾矿在通体砖中的用量，可实现提高资源回收率和生产高附加值产品的双重效果；CN102875075A《一种铁尾矿矿渣砖的制造方法》所述的砖体以铁尾矿渣为主要原料，与碎石、水泥、固化剂、水按重量比例混合制成。以铁尾矿为原料可以制出达到标准的砖。赵叶龙的硕士学位论文《粉煤灰基轻质泡沫多孔材料的制备及性能研究》研究了以粉煤灰为原料制泡沫材料的生产条件和可行性，鹿晓斌的硕士学位论文《基于铁尾矿制备烧结泡沫材料的研究》主要研究了铁尾矿为原料烧制成泡沫材料的参数和性能。利用现有的技术可以用铁尾矿制造发泡空心砖。本发明提供一种以铁尾矿为主料生产发泡空心砖的方法，可以提高铁尾矿的利用率同时为建筑行业提供丰富的资源。三、
[0004]本发明旨在提供一种以铁尾矿为主料制备发泡空心砖的方法，以铁尾矿为主料制备发泡空心砖，在保证发泡空心砖质量的同时降低其成本，提高铁尾矿的利用率。[0005]本发明以铁尾矿为主料制备发泡空心砖的方法，其特征在于:[0006]将铁尾矿、粘土、生石灰和发泡剂粉碎并按配比量混合得到混合料，向混合料中加水并搅拌均匀得到发泡空心砖砖坯，再依次经干燥、煅烧发泡、冷却成型后得到发泡空心砖;
[0007]各原料按质量份数构成为:
[0008]铁尾矿50-75份，粘土 25-40份，生石灰5_10份，发泡剂3_10份，水15-18份。
[0009]所述发泡剂由碳酸钠、粉煤灰和珍珠岩构成，质量比为(0.3-0.5):1:(1-2)。
[0010]所述珍珠岩为膨胀珍珠岩。
[0011]混合料的粒径为0.1-5.0mm,混合料中粒径0.1-1.0mm的颗粒占混合料质量的75-85%。
[0012]发泡剂的粒径为0.1-1.0mm。
[0013]所述干燥的温度为80-100°C，干燥至含水率≤2%。
[0014]所述煅烧发泡的温度为950_1050°C，煅烧时间为4_6小时。
[0015]本发明原料中以碳酸钠、粉煤灰和珍珠岩为发泡剂，以生石灰为活性添加剂，另外碳酸钠和生石灰在其中还起到助熔剂的作用。
[0016]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。综合利用铁尾矿可以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，也有利于提闻矿山的利用率和提闻经济效益。
[0017]本发明在铁尾矿中加入发泡剂生产发泡空心砖，可以有效地减少原材料的用量，而且具有质量轻、隔音、隔热、保温性能好、强度高、抗腐蚀等特点。本发明采用铁尾矿生产发泡空心砖不仅为利用铁尾矿提供了有效的途径，而且也为其它尾矿的利用提供了思路。以铁尾矿制发泡空心砖为建筑行业提供了充足的资源，可以有效的推动建筑行业的发展。
四、


[0018]图1是以铁尾矿为主料生产发泡空心砖的工艺流程图。
五、
[0019]本发明实施例中使用的铁尾矿取自铜陵铁矿。化验分析铁尾矿的矿物组成、物料性质以及粒度分布。铜陵铁尾矿的矿物组成如下:Fe20315-28%、Ca08_15%、MgOl-4%、Si0210-25%、Al2033-ll%、SO20.2_3%、烧失量7_18%。本发明对铁尾矿的原料没有特别的要求。对烧结窑炉和燃烧方式也没有限制。
[0020]本发明实施例中使用的粘土是安徽淮北烈山粘土矿的粘土。
[0021]实施例1:
[0022]将58质量份铁尾矿、30质量份粘土、7质量份生石灰和5质量份发泡剂粉碎并按配比量混合得到混合料，向混合料中加16质量份水并搅拌均匀得到发泡空心砖砖坯，于80-100°C干燥至含水率≤2%，再于1050°C煅烧发泡6小时，冷却成型后得到发泡空心砖。
[0023]煅烧发泡过程中升温至500-600°C的升温时间为4小时，硫铁矿和菱铁矿分解产生放热峰，产生6-8%的热重损失；当温度升温至750-830°C时，产生吸热反应使升温速率减慢，升温至该温度区间的时间控制在2-3小时。
[0024]所述发泡剂由碳酸钠、粉煤灰和膨胀珍珠岩构成，质量比为(0.3-0.5):1:(1-2)。发泡剂的粒径为0.1-1.0mm。混合料的粒径为0.1-5.0mm,混合料中粒径0.1-1.0mm的颗粒占混合料质量的75-85%。
[0025]按照GB/T5101 - 2003《普通烧结砖》、GB13544-2011《烧结多孔砖》、GB13545 -2003《空心砖和空心砌砖》和GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》的标准要求对制备的发泡空心砖制品进行抗压强度、耐久性能、放射性能等检测。抗压强度检测结果:平均值为11.3MPa，平均值标准≥lOMPa，最小值为9.0MPa，最小值标准≥8.0MPa ;密度检测结果:平均值为956kg/m3，平均值标准901-1000kg/m3 ；5小时煮沸吸水率检测结果:平均值为19.8%，平均值标准< 20% ;放射性检测结果:内照射指数为0.27，标准为< 1.0，外照射指数为0.49，标准为< 1.0，检测结果均符合上述标准。
[0026]实施例2:
[0027]将60质量份铁尾矿、28质量份粘土、7质量份生石灰和5质量份发泡剂粉碎并按配比量混合得到混合料，向混合料中加15质量份水并搅拌均匀得到发泡空心砖砖坯，于80-100°C干燥至含水率≤2%，再于1050°C煅烧发泡5小时，冷却成型后得到发泡空心砖。其他制备参数同实施例1。
[0028]按照GB/T5101 - 2003《普通烧结砖》、GB13544-2011《烧结多孔砖》、GB13545 -2003《空心砖和空心砌砖》和GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》的标准要求对制备的发泡空心砖制品进行抗压强度、耐久性能、放射性能等检测。抗压强度检测结果:平均值为10.7MPa，平均值标准≥lOMPa，最小值为8.9MPa，最小值标准≥8.0MPa ;密度检测结果:平均值为947kg/m3，平均值标准901-1000kg/m3 ；5小时煮沸吸水率检测结果:平均值为
18.8%，平均值标准< 20% ;放射性检测结果:内照射指数为0.3，标准为< 1.0，外照射指数为0.2，标准为< 1.0，检测结果均符合上述标准。
[0029]实施例3:
[0030]将62质量份铁尾矿、28质量份粘土、6质量份生石灰和4质量份发泡剂粉碎并按配比量混合得到混合料，向混合料中加18质量份水并搅拌均匀得到发泡空心砖砖坯，于80-100°C干燥至含水率≤2%，再于1000°C煅烧发泡6小时，冷却成型后得到发泡空心砖。其他制备参数同实施例1。
[0031]按照GB/T5101 - 2003《普通烧结砖》、GB13544-2011《烧结多孔砖》、GB13545 -2003《空心砖和空心砌砖》和GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》的标准要求对制备的发泡空心砖制品进行抗压强度、耐久性能、放射性能等检测。抗压强度检测结果:平均值为11.0MPa，平均值标准≥lOMPa，最小值为9.1MPa，最小值标准≥8.0MPa ;密度检测结果:平均值为940kg/m3，平均值标准901-1000kg/m3 ；5小时煮沸吸水率检测结果:平均值为
19.5%，平均值标准< 20% ;放射性检测结果:内照射指数为0.35，标准为< 1.0，外照射指数为0.37，标准为< 1.0，检测结果均符合上述标准。
[0032]实施例4:
[0033]将65质量份铁尾矿、26质量份粘土、5质量份生石灰和4质量份发泡剂粉碎并按配比量混合得到混合料，向混合料中加17质量份水并搅拌均匀得到发泡空心砖砖坯，于80-100°C干燥至含水率≤2%，再于950°C煅烧发泡6小时，冷却成型后得到发泡空心砖。其他制备参数同实施例1。
[0034]按照GB/T5101 - 2003《普通烧结砖》、GB13544-2011《烧结多孔砖》、GB13545 -2003《空心砖和空心砌砖》和GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》的标准要求对制备的发泡空心砖制品进行抗压强度、耐久性能、放射性能等检测。抗压强度检测结果:平均值为10.9MPa，平均值标准≥lOMPa，最小值为8.7MPa，最小值标准≥8.0MPa ;密度检测结果:平均值为962kg/m3，平均值标准901-1000kg/m3 ；5小时煮沸吸水率检测结果:平均值为18.8%，平均值标准< 20% ;放射性检测结果:内照射指数为0.25，标准为< 1.0，外照射指数为0.43，标准为< 1.0，检测结果均符合上述标准。
[0035]实施例5:
[0036]将55质量份铁尾矿、32质量份粘土、7质量份生石灰和6质量份发泡剂粉碎并按配比量混合得到混合料，向混合料中加16质量份水并搅拌均匀得到发泡空心砖砖坯，于80-100°C干燥至含水率≤2%，再于950°C煅烧发泡5小时，冷却成型后得到发泡空心砖。其他制备参数同实施例1。
[0037]按照GB/T5101 - 2003《普通烧结砖》、GB13544-2011《烧结多孔砖》、GB13545 -2003《空心砖和空心砌砖》和GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》的标准要求对制备的发泡空心砖制品进行抗压强度、耐久性能、放射性能等检测。抗压强度检测结果:平均值为11.3MPa，平均值标准≥lOMPa，最小值为9.2MPa，最小值标准≥8.0MPa ;密度检测结果:平均值为969kg/m3，平均值标准901-1000kg/m3 ；5小时煮沸吸水率检测结果:平均值为17.8%，平均值标准≤ 20% ;放射性检测结果:内照射指数为0.31，标准为≤ 1.0，外照射指数为0.29，标准为≤ 1.0，检测结果均符合上述标准。