[发明专利]一种以稀土尾砂制备的陶瓷透水砖及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种以稀土尾砂制备的陶瓷透水砖及其制造方法。

背景技术

随着我国新型城镇化建设的不断推进和发展，城镇公共场所需要铺设覆盖大量的路面建筑材料。传统的路面建筑材料为不透水、不透气的水泥砖，这种硬化地面没有保水功能，下雨时不能吸收雨水，使得大量雨水流入江河，从而引发洪涝灾害，同时也引起城市表面缺水，导致“城市热岛效应”越来越严重。而透水砖是一种兼具透水和保水功能的新型路面建筑材料，其推广使用无疑有助于解决上述生态环境问题，同时也有利于推动城镇化建设的进程和发展。目前，现有技术透水砖大多是利用工业废渣、尾矿、建筑废料、陶瓷废料等废弃物制备获得，虽然在实际应用中取得了一些进展，但仍然存在着对尾矿利用有限的问题，而且废弃原料通常需要破碎，然后加入发泡剂或造孔剂以形成孔隙，不仅生产能耗大、成本高，而且破碎后的颗粒形状不规整，从而对产品各项性能的稳定性产生影响。

我国稀土资源储量丰富，稀土尾砂是提取稀土后剩余的尾矿，但由于稀土矿品味较低，每1吨稀土矿只能提取0.5～0.6kg稀土，从而带来大量的稀土尾砂。目前，对于稀土尾砂的处理主要是采取堆积或填埋的方式进行，不仅占地面积大，对环境造成严重的污染并存在极大的安全隐患，而且造成大量的资源浪费，给当地生态环境以及企业和地区经济的发展带来严重的影响。因此，对稀土尾砂的资源再生利用，是实现矿产资源可持续发展的的重要途径，不仅是我国稀土产区发展的战略需求，也是我国建立资源、能源节约型社会的迫切要求。如能利用稀土尾砂制备透水砖，将大大降低透水砖的成本、以及尾砂掩埋治理的费用，从而减少企业压力和环境污染，具有显著的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以稀土尾砂为主要原料的陶瓷透水砖，在实现稀土废弃资源再生利用的同时，获得具有良好透水性和保水性、强度高的陶瓷透水砖，从而有利于环境保护、并促进行业和地区经济以及城镇化建设的发展。本发明的另一目的在于提供上述陶瓷透水砖的制造方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种以稀土尾砂制备的陶瓷透水砖，由包裹物料包覆粘结稀土粗尾砂颗粒而获得；所述陶瓷透水砖的原料组成为：稀土粗尾砂65～80wt％、稀土细尾砂3～10wt％、粘土2～6wt％、熔剂10～20wt％，其中，稀土细尾砂、粘土、熔剂的混合物为所述包裹物料。

稀土尾砂的主要矿物为石英。本发明以稀土粗尾砂颗粒为骨料，通过熔剂和粘土与稀土细尾砂的细颗粒石英形成液相，对骨料颗粒形成表面粘结而得到孔隙，从而获得透水性能优良的陶瓷透水砖。

为进一步提高产品性能，使其具备良好透水能力的同时具有良好的保水性能和较高的强度，本发明所述稀土粗尾砂的粒级为10目筛以上16～28wt％、10-30目筛44～62wt％、30-100目筛11～20wt％、100-350目筛5～10wt％。

上述方案中，本发明所述稀土粗尾砂其化学组成含有SiO₂ 76～88wt％、Al₂O₃ 5～12wt％、K₂O 0.6～2wt％、Na₂O 0.3～1wt％、CaO 0.1～0.6wt％、MgO 0.3～0.8wt％、Fe₂O₃ 1.6～3.0wt％、I.L 2.3～5.5wt％。所述稀土细尾砂其化学组成含有SiO₂ 55～78wt％、Al₂O₃ 10～30wt％、K₂O 4.2～9.6wt％、Na₂O 0.5～2wt％、Fe₂O₃ 2.5～4.2wt％、TiO₂ 0.4～0.9wt％、I.L 2.6～5.3wt％。为进一步使稀土细尾砂也具有熔剂作用，本发明所述稀土细尾砂中含K₂O+Na₂O 6～9wt％。

进一步地，本发明所述熔剂为黑滑石、石灰、中温砂、低温砂中的一种或其组合。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的上述以稀土尾砂制备的陶瓷透水砖的制造方法，包括以下步骤：

(1)将所述稀土细尾砂、粘土、熔剂混合细磨至全部通过万孔筛，而得到包裹物料；然后将所述稀土粗尾砂加入包裹物料中于混料机混合均匀；