[发明专利]建筑材料组合物和应用及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料组合物和该组合物的应用，以及制备该 组合物的方法。

背景技术

混凝土是由胶凝材料、水和骨料按适当比例配合制成的混合 物。现有的混凝土通常以水泥作胶凝材料，而以砂、石作骨料， 该种混凝土与水按比例配合后，经一定时间硬化可成为人造石材。 虽然该种混凝土具有工程所需要的强度和耐久性同，但，制作水 泥这种原料时需要消耗大量的能源，且制作成本也相对较高，同 时因砂、石的用量较大，造成河床或山地的破坏。

现有的建筑材料的制作原料大多数都是从天然无机物质中或者 从工业废弃物中选取，而生产制造人造石的企业大多数都为了使建筑 材料达到自己满意的要求而不惜提高原材料的成本，并且其大部分制 作工艺也过于繁琐而不适宜普及。

中国专利1587164A公开的名称为“无机人造石材以及制备方法” 给出一种建筑材料组合物和制备方法。该种石材的原料及原料采用三 氧化二铝、氧化锰、氧化锌、氯化锰、氯化铵、磷酸钠、硫酸亚铁、 碳酸钙和糯米粉，将上述原料按照配比加入硝酸90-110毫升及水充 分搅拌均匀进行催化，常温条件下即可制得人造石材。该种人造石材 虽然没有辐射、没有异味，各项物理指标均接近天然石材，但是该人 造石材的原料繁多，制作工艺很难控制，成本较高。

铁矿尾矿粉是铁矿选矿厂在选取有用成分后排放的废弃物，一般 由铁矿选矿厂排放的尾矿矿浆经自然脱水后形成的固体矿物废料，是 固体工业废料的主要成分。其中除含有一定数量的金属外，可视为是 一种复合的硅酸盐/碳酸盐等矿物材料，这种物质现已经成为选矿业 制造的最大的工业垃圾，即占用有限的土地资源，又污染周边环境。

为此，中国专利101172895A号公开的名称为“铁矿尾矿砂建材 及其生产方法”给出利用铁矿尾矿砂(粉)制作建筑材料的一种技术 启示。该建材采用以下重量百分比的物料：铁矿尾矿砂65-80％，轻 烧镁粉20-35％。其意是想利用轻烧镁粉为胶凝材料，而利用工业废 弃物即铁矿尾矿砂为骨料制备建筑材料，以解决铁矿尾矿粉占用土地 资源和污染周边环境问题。该种建筑材料虽然利用了铁矿尾矿砂这种 工业废弃物，从总体上可以降低制作成本，但由于其采用了至少65％ 的铁矿尾矿砂，这样要求轻烧镁粉具有较高的活性含量，在通常情况 下，重量含量达到85％的轻烧氧化镁，其活性氧化镁的重量含量才能 达到60％以上，而在这一标准的轻烧氧化镁的价格相对较高，从而造 成该建筑材料具有相对较高的制作成本；另外，铁矿尾矿砂的含量在 65％以上，会导致建筑材料的强度和刚性大大降低。

现有技术中普遍认为，氧化镁中活性氧化镁含量低于60％时，与 氯化镁结合能力差，氯化镁会出现严重过剩，而过剩的氯化镁吸潮并 达到饱和状态时，会从制品中返出其表面后冷凝为水珠，进而造成制 品的强度和耐水性下降，且制品凝结速度减缓，固化放慢。然而，要 想使氧化镁中活性氧化镁含量高于60％，其原料中含氧化镁的总量至 少应该在80％以上，而这种含量的氧化镁的售价要比含量在60％左右 氧化镁的售价高出许多。为此，利用氧化镁与铁矿尾矿粉结合制作建 筑材料并没得到人们更多的重视。

发明内容

本发明的任务是提供一种利用降低铁矿尾矿粉为重量含量的方 式解决成本高和强度低等问题的建筑材料组合物及应用。

本发明另一个任务是提供一种上述建筑材料组合物的制备方法。

本发明所提出的建筑材料组合物包括以下重量百分比的原料：铁 矿尾矿粉40％-62％，氧化镁15％-35％，氯化镁15％-30％，减水剂6％ -12％，平平加0.5％-2％。铁矿尾矿粉的含量如果超过62％，需要提 高活性氧化镁的含量，进而增加组合物的成本，而铁矿尾矿粉低于 40％，铁矿尾矿粉的用量不仅少，而且氧化镁和氯化镁的用量相对增 加，同样也会提高建筑材料组合物的制作成本；由于氧化镁和氯化镁 的活性极强，吸水性较的，用其制作的石材或砌块等制品极易与空气 中的物质起反应，使其返卤后产生变形，而组合物中加入减水剂和平 平加可以抑制氧化镁和氯化镁的活性，以保证用其制作的石板或砌块 的性能稳定。

所述组合物中还添加有0.005-0.02％的有机硅。

所述氧化镁中，氧化镁重量含量大于或等于65％。所述氯化镁 中，氯化镁重量含量大于或等于45％。

上述建筑材料组合物与水配合后用于制作石板或砌块或混凝土。