[发明专利]一种铁尾矿烧结砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铁尾矿烧结砖及其制备方法。铁尾矿烧结砖由如下质量份数的原料制备得到：铁尾矿49~59份；粉煤灰24~30份；矿山外排水厂含硫污泥11~27份。铁尾矿烧结砖以选矿生产的尾渣、矿外排水厂污泥、粉煤灰为原料，在特定的原料配比下烧结制备得到，通过各组分的协同作用得到的铁尾矿烧结砖的抗压强度大于10MPa，体积密度1600~1800 kg/m³，吸水率小于20%，浸出液中重金属浓度远低于规定阈值，并且能够固定污泥中的硫，实现了矿场废料的无害化和资源化利用，制备方法简单，易于规模化生产及实际应用，具有良好的应用前景，能应用于建筑材料中。

技术领域

本发明涉及尾矿无害化及综合利用领域，更具体地，涉及一种铁尾矿烧结砖及其制备方法。

背景技术

以黏土为主要原料生产烧结砖是最传统的方法，但因该方法会破坏耕地，影响生态环境，已经被国家命令禁止。尾矿是选矿过程中产生的固体废物，具有数量多、粒度细、可用性大等特点。我国尾矿综合利用率低，仅有18％左右，大部分尾矿堆存在尾矿库中，占用大量土地资源。现已有多项利用尾矿、页岩、煤矸石、粉煤灰等固体废物来生产蒸压加气混凝土切块、水泥砖、免烧砖等，但这些非烧结砖在强度、抗腐蚀性和使用寿命上不如传统烧结砖。

针对尾矿烧结砖的研究，现有技术中公开了尾矿烧结砖及其制备方法，但所得烧结砖抗压强度较低，未能达到国标规定中最低的MU10强度标准，且并未提及所用原料中所含重金属元素的浸出性测试，未提及所制产品是否达到环保要求。而尾矿中所含重金属易随着矿山酸性废水迁移到附近水体及地下水中，形成巨大安全隐患，除此之外，雨水和选矿废水流经尾矿库、拦泥库、排土场形成的污水经矿山外排水厂混凝沉淀处理后产生的污泥粒度细、含水率高、粘性强、热值低并且含有重金属及硫化物，因此，经济有效的处理上述环境污染问题具有重要意义。

发明内容

本发明的首要目的是克服上述现有技术的不足，提供一种铁尾矿烧结砖。该铁尾矿烧结砖具备良好的抗压强度，保水性、体积密度、吸水率和浸出液重金属浓度均达到国家标准规定的阈值，完全达到了烧结砖的环保要求。

本发明的进一步目的是提供一种铁尾矿烧结砖的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种铁尾矿烧结砖，所述铁尾矿烧结砖由如下质量份数的原料制备得到：

铁尾矿 49～59份；

粉煤灰 24～30份；

矿山外排水厂含硫污泥 11～27份；

其中所述粉煤灰中SiO₂含量为43～47％，Al₂O₃含量为17～19％，铁尾矿中Fe₂O₃含量为44～55％。

所述铁尾矿及污泥均伴随矿山生产产生，粉煤灰在使用燃煤锅炉的企业均有产生。

其中所述铁尾矿是指原矿进行选矿处理，主要成分已作为精矿收集，所剩下的成分，其中铁尾矿中SiO₂含量为29％，Al₂O₃含量为14％。

所述粉煤灰是指燃煤燃烧后烟气中收集下来的飞灰，主要含有43～47％SiO₂，17～19％％Al₂O₃，能弥补铁尾矿含硅低的缺点。

所述污泥是指矿山外排水厂板框压滤处理后的污泥，主要成分为矿山及尾矿库中的雨水及选矿废水流经排土场、拦泥库所携带的尾矿及矿山土壤，具有粒度细，含水率高、粘性强、热值低等特点能提高砖块可塑性。