[发明专利]一种铜尾渣活性混合材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料加工技术领域，特别是一种铜尾渣活性混合材的制备方法。

背景技术

随着国家政策的调整和经济的发展，中国建筑业对国民经济的拉动作用不断增强，已经成为国民经济重要支柱产业。硅酸盐水泥作为建筑工业的三大基本材料之一，是目前使用量最大的胶凝材料。2012年我国水泥产量达21.84亿吨，但国内已探明石灰石储量约643亿吨，作为生产水泥的主要原材料在30年内将面临枯竭的危机。因此，研究、开发新型环保的水泥混合材和辅助性胶凝材料，在一定程度上减少水泥熟料的用量，是降低资源、能源消耗，提高资源综合利用率，减少环境污染的有效途径，对推广资源循环模式，走生态发展之路具有重要意义。铜尾渣是铜矿选矿工艺中产生的粉末状废渣，据统计，每生产1吨铜将产生2.2吨铜尾渣，目前我国铜尾渣的堆存量约为25亿吨。大量的铜尾渣不仅堆积占用宝贵的土地资源，而且严重污染空气、水体和土壤，成为亟待解决的重大问题。目前，铜尾渣在水泥中的利用，主要集中于将其代替部分粘土质原料烧制水泥和将铜尾渣为混合材应用到水泥中。将铜尾渣作为混合材应用到水泥中的关键技术是如何充分激发铜尾渣的潜在活性。专利CN1267372C公开了一种利用铜尾矿制备水泥的方法，采用固化剂与铜尾矿以3：7的比例混合，制得的水泥28天抗压强度大于42.5MPa；付江盛等在“铜矿尾砂制备土聚水泥的试验研究”一文中，论述了采用620℃煅烧、保温2h方法处理铜尾渣，使其火山灰活性提高；唐达高等在“铜尾矿在水泥生产中的应用研究”一文中，叙述了用外加激发剂铜尾渣活性的试验。高温煅烧铜尾渣制备活性混合材的方法存在能源消耗大，且会产生二次污染的问题，铜尾渣的活化效果差；化学激发的方法，所用的化学药品价格较高，使用时工艺要求高，并存在搅拌不匀等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种铜尾渣活性混合材的制备方法，制备过程耗能少、环保无污染，加工成本较低，制成的铜尾渣活性混合材中活性Si⁴⁺、Al³⁺含量高，不含影响水泥的有害成分，减少了水泥熟料的用量，提高了水泥强度等级，降低水泥水化热、增强抗硫酸盐侵蚀性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铜尾渣活性混合材的制备方法，包括下述步骤：

(1)将铜尾渣干燥处理；

(2)将步骤(1)中干燥后的铜尾渣放入微波热工仪中，辐照2min～4min；

(3)将步骤(2)经微波辐照后的铜尾渣放入磨机中，粉磨5min～15min，控制粉磨至比表面积380～450m²／kg，即得到铜尾渣活性混合材。

在硅酸盐水泥中，掺入10wt％～30wt％铜尾渣活性混合材和4wt％的脱硫石膏，混合均匀制得的复合硅酸盐水泥28d强度达到52.5MPa以上。所述的脱硫石膏主要成分是CaSO₄·2H₂O，细度为1250目。

本发明的有益效果是：本发明制备铜尾渣活性混合材的方法简单、生产操作过程简便，耗能少，环保无污染，充分激活了铜尾渣的活性，铜尾渣活性混合材中活性Si⁴⁺、Al³⁺含量高。通过该方法加工而成的水泥，减少了水泥熟料的用量，提高了水泥强度等级，降低了水泥水化热、增强了抗硫酸盐侵蚀性能。通过本发明的实施，有效地解决了铜尾渣的堆存问题，减少了环境污染，使其资源化利用。

具体实施方式

本发明首先提供了一种铜尾渣活性混合材的制备方法，活性铜尾渣混合材即可作为水泥混合材，具体步骤如下：

(1)将铜尾渣干燥处理；

(2)将步骤(1)中干燥后的铜尾渣放入微波热工仪中，辐照2min～4min；

(3)将步骤(2)经微波辐照后的铜尾渣放入磨机中，粉磨5min～15min，控制粉磨至比表面积380～450m²／kg，即得到铜尾渣活性混合材。

在普通硅酸盐水泥中，掺入10wt％～30wt％铜尾渣活性混合材和4wt％的脱硫石膏，混合均匀制得的复合硅酸盐水泥达到国标52.5级强度等级。

以下是本发明的实施例：

实施例1