[发明专利]利用低硅铁尾矿生产加气混凝土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用低硅铁尾矿生产加气混凝土的方法，属于废石和尾矿综合利用技术领域。

背景技术

在矿产资源开发利用过程中丢弃大量的废石和尾矿，据初步统计，我国每年排出的尾矿约2亿吨，并以10%的速度逐年增加。众多的尾矿坝(库)占用大量可耕作土地，污染水体、土壤和大气，对生态环境造成危害。在暴雨季节还会发生泥石流，淹没村庄农田，造成人员伤亡。因此， 国内外对尾矿的处理利用研究都给予了极大的关注，这不仅治理了环境，而且变废为宝，化害为利，产生明显的经济效益和社会效益，造福于人类社会。

加气混凝土是硅质材料(如砂、粉煤灰、尾矿粉等)和钙质材料(如水泥、石灰等)加水并加入适量的发气剂和其他附加剂，经混合搅拌、浇注、发泡、胚体静停和切割后，再经蒸压养护制成的一种性能优良的新型轻质建筑材料，具有质量轻，保温性能好和可加工性等优点，受到建筑业的普遍重视。用于生产加气混凝土的砂，一般要求二氧化硅含量>70%，并要求石英含量>40%。

而低硅铁尾矿的二氧化硅含量一般在40-50%之间，远远低于一般要求的70%，用于生产加气混凝土存在一定的困难，也就加大了对低硅铁尾矿的综合利用。为此，研究一种利用低硅铁尾矿生产加气混凝土的方法，具有明显的经济和社会效益和意义。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单，生产成本低，适合工业化生产的利用低硅铁尾矿生产加气混凝土的方法。

本发明所述的利用低硅铁尾矿生产加气混凝土的方法，包括以下步骤：

将低硅铁尾矿干燥、磨碎，加入一定量外加硅质材料、水泥和粉磨后的石灰，搅拌均匀，然后再加入一定量的铝粉，搅拌均匀后浇注、静停、切割、脱膜，然后蒸压养护、干燥得成品即加气混凝土。

优选的，本发明所述的低硅铁尾矿、外加硅质材料、水泥和石灰的用量重量份为100：8-20：10：10。

更优选的，本发明所述的外加硅质材料为黄砂；水泥为425#普通硅酸盐水泥, 其比表面积为4OOcm²/g；石灰为普通焙烧石灰，有效氧化钙为85.O%左右, 消化时间为3.5分钟, 消化温度为91℃。

进一步优选的，本发明所述的铝粉的用量为总重量的0.08%。

更进一步优选的，本发明所述的低硅铁尾矿磨碎至2-5mm。

本发明所述的利用低硅铁尾矿生产加气混凝土的方法，采用的铁尾矿中二氧化硅含量为5O%左右, 未达到生产加气混凝土对原料中二氧化硅含量的一般要求, 因此必须加入一定量高硅材料以提高原料的含硅量，本发明采用加黄砂作为外加硅质材料，经试验，随尾矿与黄砂的比例降低, 强度随之升高, 当黄砂的用量约为8%时, 制品的出釜强度基本达到国家标准，为了充分利用尾矿, 降低成本, 其比例应选择较低的为宜，经对比实验表明, 本发明所述的方法添加黄砂用量范围为10-2O份。

钙硅比是加气混凝土制品各种原料中氧化钙的总和与二氧化硅总和的摩尔比钙硅比与凝结时间、强度等性能都有密切关系, 当钙质材料过多, 料浆升温激烈, 稠化速度很快, 发气速度跟不上, 气孔结构一般不好，水化速度不太完全，对制品强度是不利的。根据有关资料，水泥-石灰-砂加气混凝土的Ca/Si在0.7-0.8之间。在其他条件相同情况下，改变钙质材料总量与硅质材料总量比例，我们发现随着钙质材料用量的增加，制品强度随之增加，且达到最高值后，随着用量再增加时，强度便开始降低，最佳钙质材料与硅质材料之比为3/7，经计算最佳Ca/Si为0.75左右，经测定，本发明所述方法中的低硅铁尾矿、黄砂、水泥和石灰用量重量份在100：12：10：10时，Ca/Si为0.75左右。

铝粉用量明显影响着制品强度，随铝粉用量增加，容重越来越轻，制品的强度越来越低，这主要是因为铝粉用量增加，发气率增大，孔隙率变大，且气泡过大，不利于制品强度。因此，在生产中应严格控制，本发明所述的方法中最佳铝粉用量为0.08%。

本发明所述的方法所制备得到的铁矿尾砂加气混凝土经按国家标准测试，其容重为600kg/m3，平均抗压强度约为3.5MPa，最小为2.8MPa，符合国家标准要求。并且本发明所述的方法具有工艺简单、可操作性强，成本低，适用于工业化生产等特点，为低硅铁尾矿的回收开辟了一条新途径。

具体实施方式

实施例一：