[发明专利]一种尾渣蒸压砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色和黑色冶金行业中固体废弃物利用研究领域，并且更具体地，涉及到一种尾渣蒸压砖的制备方法。

背景技术

我国的铜产量居世界第一位，超过95％的铜通过火法冶炼生产，冶炼过程产出大量的铜渣。铜渣富含铁、硅和锌，可作为二次资源用于生产含铁、硅、锌的产品。现在比较成熟的铜渣处理方法是铜冶炼炉渣经过“缓冷-细磨-浮选”工艺来回收铜，浮选后的尾渣经过转底炉直接还原-磨矿磁选工艺能够实现锌、铅、铁等元素回收。采用转底炉直接还原-磨矿磁选工艺处理一吨铜渣将会产生约0.4吨二次尾渣，由于其粒度比较细(-200目超过80％)，成分复杂，如果简单堆存，不但污染环境，而且会造成资源的浪费，还会影响降低铜渣综合利用项目的预期效果。铜渣二次尾渣中含铁一般10％以下，SiO₂含量约为60％。

铜渣二次尾渣主要由SiO₂和硅酸盐类的非金属矿物构成，其中由于转底炉直接还原出来的热态金属化球团采用水淬冷却方式，球团中的绝大部分化合物来不及形成稳定的晶态化合物，而是以非晶态将热能转化成化学能封存其内，构成了潜在的化学活性，可以作为硅质原料。

电石渣是化工企业在生产乙炔气(C₂H₂)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)等产品时排出的灰自色工业废弃物，其主要成分是氢氧化钙(Ca(OH)₂)，呈强碱性，不经处理堆放或填埋亦会对空气及水资源造成严重污染。

由于中国城镇化建设和基础设施建设的高速发展，使得对建筑材料的需求日益增大，发展新型建材是中国建材行业的发展趋势，蒸压砖强度高，耐水性好，生产中不需要消耗黏土资源，可以替代实心黏土砖用于基础及其它建筑，是一种环保建筑材料。

发明内容

本发明针对上述问题，目的在于提供一种尾渣蒸压砖的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明，提供一种尾渣蒸压砖的制备方法，包括如下步骤：

1)将二次尾渣、电石渣、水泥和砂子进行搅拌，混合均匀得到混合料；

2)将混合料使用砖机压制成型，得到砖坯；

3)将压制好的砖坯静置堆垛进行养护，使砖坯中的自由水脱去；

4)将脱水后的砖坯送入蒸压釜内进行蒸压养护处理，得到蒸压砖成品。

进一步地，步骤1)中加入的二次尾渣、电石渣、水泥和砂子的重量份数按干物料计：二次尾渣55～65重量份、电石渣20～25重量份、水泥10～15重量份和砂子5～10重量份。

进一步地，二次尾渣为铜渣二次尾渣；铜渣二次尾渣的SiO₂含量为55-65wt％。

进一步地，粒度200目以下的铜渣二次尾渣占总铜渣二次尾渣的80wt％以上。

进一步地，电石渣中的Ca(OH)₂含量在80wt％以上。

进一步地，砂子的粒径分布为2.5～5.0mm。

进一步地，步骤1)中的搅拌设备为制砖用强力搅拌机，搅拌时间为20～30min。

进一步地，步骤2)中成型压力为20～30kN。

进一步地，步骤4)中蒸压釜中的蒸压养护包括升温阶段，恒温养护阶段和降温阶段，其中，升温阶段的升温速率为1.0-1.5℃/min，升温时间为2-3h；恒温养护阶段的温度为180～200℃，恒温时间为4～8h；降温阶段为自然降温至室温后出釜，得到蒸压砖成品。

进一步地，步骤4)中，恒温养护阶段的蒸压釜中的蒸汽压力为1.0～1.5MPa。

进一步地，砖坯的尺寸为240mm×115mm×53mm。

本发明的有益效果是：

本发明解决了铜渣经过转底炉直接还原-磨矿磁选后的铜渣二次尾渣的利用难度大问题。达到废物利用、实现循环经济、节能减排的目的。以二次尾渣、电石渣为主要原料制备质量符合国标《蒸压灰砂砖》(GB11945-1999)质量要求MU15～20级蒸压砖，在资源节约和环境保护方面具有积极意义，具有显著的社会、经济及环保效益。

铜渣经过转底炉直接还原-磨矿磁选后的铜渣二次尾渣SiO₂含量较高，且主要为非晶态物质存在，适合用来作为硅质材料生产蒸压砖，同时电石渣产生量较大且利用困难，利用铜渣二次尾渣配加电石渣生产蒸压砖的技术方案既解决了铜渣二次尾渣利用的难题，也为蒸压砖提供了合适的原料。