一種新型的硅酸鹽制品及其工藝。
本發(fā)明是將一種廢棄的鐵礦石尾礦用于制造裝飾面磚。鐵礦石尾礦是采礦工業(yè)在選礦過(guò)程中排除的廢料,成泥漿狀,一般都排放于尾礦壩,干燥后成細(xì)粉,粒徑大部分均小于0.16毫米。長(zhǎng)期來(lái),這些細(xì)尾礦粉一直未能處理使用,污染環(huán)境,國(guó)家每年需支出大量的排運(yùn)費(fèi)。
一般硅酸鹽混凝土制品為含硅材料與含鈣材料(或再加石膏)經(jīng)磨細(xì)、攪拌、成型、蒸壓(或蒸養(yǎng))而得,而灰砂制品則必須蒸壓,否則強(qiáng)度及耐久性均不合格。
經(jīng)分析,鐵尾礦中含有一定量的二氧化硅(Sio2),公知的是,如加入適量的鈣質(zhì)材料、石膏等有可能制成硅酸鹽建筑制品。國(guó)外有利用鐵尾礦粉作為水泥工業(yè)的原料,代替粘土配燒水泥熟料,國(guó)內(nèi)1972年曾有單位利用鐵尾礦粉摻入適量粉煤灰、石灰、石膏研制建筑用砌墻磚,但鐵尾礦粉摻量不能超過(guò)70%,且僅限于試驗(yàn)室試配。
本發(fā)明的任務(wù)是與目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的灰砂磚相似,以鐵尾礦粉作為硅質(zhì)材料,摻入適量鈣質(zhì)材料(石灰或水泥),采用蒸養(yǎng)手段,制成硅酸鹽制品。鐵礦石尾礦此種用法,在國(guó)內(nèi)外屬首創(chuàng)。本研究成果有以下特點(diǎn)。
嚴(yán)格控制一系列的工藝過(guò)程及工藝因素,以克服硅酸鹽混凝土制作中的弱點(diǎn),達(dá)到不脹縮、不疏松、強(qiáng)度高、收縮小,無(wú)裂紋、表面光滑、裝飾效果好、耐久性優(yōu)良的面磚,主要控制環(huán)節(jié)為兩次輪碾、混合消解、限制成型含水率及干熱預(yù)養(yǎng)工藝,整個(gè)工藝流程為:
鐵尾礦粉+生石灰→混合輪碾約1分鐘→混合料消解(溫度25~60℃,時(shí)間大于4小時(shí))→二次輪碾5分鐘→壓制成型(混合料含水率14%,成型壓力200公斤/厘米2)→干熱預(yù)養(yǎng)(溫度30-50℃,約24小時(shí))→蒸汽養(yǎng)護(hù)(溫度95-100℃)→成品。
配料中以鐵尾礦粉為主要原料,占80~95%,石灰摻量為5~20%(石灰中有效氧化鈣含量大于60%),可不必?fù)郊臃勖夯液褪?。鐵尾礦粉面磚主要采用常壓蒸汽養(yǎng)護(hù),這樣在生產(chǎn)上設(shè)備簡(jiǎn)單,投資節(jié)省,上馬快。
鐵礦石尾礦本身為褐色粉末,可壓制成各種規(guī)格和外型的砌墻磚、地面磚、及室內(nèi)外裝飾面磚。生產(chǎn)的砌塊在不加任何顏料的條件下為淡褐色,具有一定的裝飾效果,色彩均勻,且不褪色,耐久性良好,適宜于砌筑清水墻。如采用硅酸鹽水泥(摻量為10-15%)作為鈣質(zhì)材料,則效果更佳,可進(jìn)一步簡(jiǎn)化工藝,免去石灰粉磨及混合料消解兩道工序,而成型含水量為8%。生產(chǎn)的裝飾面磚,色彩鮮艷,且避免了表面泛白現(xiàn)象,更適合做外墻貼面磚,亦可在已制成磚的表面做一薄層彩色的不飽和聚酯樹(shù)脂,生產(chǎn)各種色彩和花紋的人造大理石,作室內(nèi)飾面。
利用鐵礦石尾礦生產(chǎn)裝飾面磚及砌墻磚,不僅可減少尾礦壩的堆存量及管理費(fèi)用,而且原料不需專門(mén)加工(如破碎、粉磨、篩分等),是現(xiàn)成的廉價(jià)材料。它的應(yīng)用既改善了環(huán)境污染,又為建材部門(mén)增添了硅酸鹽砌墻磚和裝飾面磚的新品種,磚坯不需焙燒,這樣既降低了成本,又節(jié)約了能源。鐵礦石尾裝飾面磚可代替瓷磚、大理石、燒結(jié)磚作室內(nèi)外裝飾面磚用,與現(xiàn)有裝飾磚相比,價(jià)格至少可降低1/3。
1、鐵礦石的尾礦制作裝飾面磚。一種新型的硅酸鹽制品及其工藝。利用鐵礦石尾礦中含有的二氧化硅(SiO2)使之與鈣質(zhì)材料(石灰或水泥)反應(yīng)以生產(chǎn)硅酸鹽裝飾面磚。本發(fā)明的特點(diǎn)是配料中鐵礦石尾礦占80~95%,石灰5~20%,混合料采用兩次輪碾,控制混合料消解溫度及時(shí)間,限制壓制成型含水率、采取適當(dāng)?shù)母蔁犷A(yù)養(yǎng)溫度及時(shí)間等措施。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝,其特征是鐵礦石的尾礦與生石灰的混合料在混合消解前后各輪碾一次,消解前輪碾1分鐘左右,消解后輪碾5分鐘,以達(dá)到材料充分混合、均勻致密。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝,其特征是混合料消解溫度需控制在25~60℃,消解時(shí)間大于4小時(shí)。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝,其特征是壓制成型時(shí),混合料含水率為14%,成型壓力為200公斤/厘米2。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝,其特征是蒸養(yǎng)前需經(jīng)24小時(shí)左右,溫度為40℃的干熱預(yù)養(yǎng)。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝,其特征是如采用硅酸鹽水泥代替石灰作為含鈣材料,則可進(jìn)一步簡(jiǎn)化工藝,免去石灰粉磨及混合料消解工序。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝飾面磚,可在已制成磚的表面做一薄層彩色的不飽和聚酯樹(shù)脂,生產(chǎn)各種色彩和花紋的人造大理石。