[发明专利]一种利用工业尾矿的建筑空心砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑空心砖领域，具体为一种利用工业尾矿的建筑空心砖及其制备方法，特别涉及利用工业铁尾矿、铜尾矿、硼泥等工业废弃物制备免烧、免蒸建筑空心砖及其制备方法。

背景技术

现有的空心砖是采用粘土或水泥经过烧制而成，随着建筑业的发展，空心砖的需求量日益增加，制造空心砖耗费大量的资源、成本高，并且在烧制的过程中存在污染环境的问题。

工业铁尾矿、铜尾矿等是选矿后的废弃物，是常见的工业固体废弃物。据不完全统计，全世界每年排出的尾矿及废石在100亿吨以上。我国现有8000多个国营矿山和11万多个乡镇集体矿山，堆存的尾矿量近100亿吨，年排出尾矿量高达5亿吨以上，其中黑色冶金矿山年排放尾矿量达1.5亿吨。目前，我国的尾矿综合利用率不足10％，铁尾矿量占全部尾矿堆存总量的近1/3。因此，铁尾矿的综合回收利用问题已受到全社会的广泛关注。

如表1所示，铁尾矿的主要化学成分请参见：鞍本地区选铁尾矿资源现状与利用前景，岳铁兵，矿产保护与利用，2011年12月第6期。

表1 铁尾矿多元素主要化学成分(wt％)

如表2所示，铜尾矿多元素的主要化学成分请参见：赤峰铜矿尾矿的综合利用，王苹，董风芝，金属矿山，2010年第3期。

表2 铜尾矿多元素主要化学成分(wt％)

硼泥是生产硼酸、硼砂等产品产生的废渣，为灰白色、黄白色粉状固体，呈碱性，含氧化硼和氧化镁等组分，俗称“硼泥”。硼泥的堆存处置不仅占用大量土地，而且会使堆场附近的土壤碱化并引起硼的迁移转化，造成环境污染。由于硼是植物生长需要的微量元素，因此可利用硼泥生产硼镁磷肥和硼镁钙肥等复合肥料。按重量百分比计，硼泥成分：TFe(全铁)：5～15％；B₂O₃：2～3％；MgO：32～40％；SiO₂：15～25％；Na₂O：0.2％；烧失率：20～25％。

利用工业废弃物(如粉煤灰、矿渣等)制备建筑空心砖已经广泛使用，但以工业铁尾矿、铜尾矿、硼泥为原料(重量比在30％以上)直接制备免烧、免蒸空心砖未见之专利报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用工业尾矿(如铁尾矿、铜尾矿或硼泥等)直接制备的建筑空心砖及方法，实现建筑物自重的降低以及提高建筑物的保温节能性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种利用工业尾矿的建筑空心砖，按重量百分比计，其原料组成包括：工业尾矿30-80％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-30％；骨料0-50％；无机胶粘剂0-35％；其他外加剂0-5％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业尾矿重量之和的3-20％。

按重量百分比计，优选原料组成包括：工业尾矿40-60％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种10-20％；骨料5-30％；无机胶粘剂5-20％；其他外加剂1-3％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业尾矿重量之和的10-20％。

所述工业尾矿为铜尾矿、铁尾矿、硼泥等类似的工业废弃物中的至少一种，工业尾矿的粒度范围为80-300目，其中大于180目的颗粒至少为15wt％(一般为15-35wt％)，不符合粒度要求的工业尾矿需要通过粉磨处理实现粒度要求。

粉煤灰是从煤燃烧后烟气中的细灰，掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料，减少了用水量，改善了混凝土拌和物的和易性，增强混凝土的可泵性，减少了混凝土的徐变，减少水化热、热能膨胀性，提高混凝土抗渗能力，增加混凝土地修饰性。

矿渣为矿石经过选矿或冶炼后的残余物，建筑材料中的矿渣呈细粒状，矿渣经磨细后，是水泥的活性混合材料。矿渣微粉等量替代各种用途混凝土及水泥制品中的水泥用量，可以明显的改善混凝土和水泥制品的综合性能，可以改善易和性、提高早强、减少水化热等。

水泥呈粉末状，与适量水拌合成塑性浆体，经过物理化学过程浆体能变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体。另外，水泥是一种良好的胶凝材料，作为无机粘结剂能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，水泥浆体不但能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。