[发明专利]一种铁尾矿免烧透水砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铁尾矿免烧透水砖及其制备方法，由以下重量份数的原料制得：水泥100份～250份、铁尾矿400份～600份、碎石200份～300份、脱硫灰40份～100份和水100份～120份。本发明制行的免烧透水砖，工艺简单，对尾矿固体废弃物利用率高，既解决了选矿厂大量的尾矿堆积问题，又能为城市建设提供地表用透水砖，制备的免烧透水砖重量轻，强度好，耐久性和耐磨性强，抗裂性和韧性较好，成本低廉，对能源消耗小且对环境无污染。

技术领域

本发明属于铁尾矿的资源再利用技术领域，具体涉及一种以全尾矿为原料的铁尾矿免烧透水砖及其制备方法。

背景技术

随着铁矿石资源的大量开采，尾矿的排放量日益增多。由于利用技术的限制，铁尾矿一般采取堆存处置，不仅占用土地，而且引起环境和安全问题。目前我国累计堆存的铁尾矿量高达50亿吨，占全部尾矿堆存总量的1/3以上，并以每年5亿多吨的速度在增长。铁尾矿已成为我国排放量最大、综合利用率最低的固体废弃物，其综合利用率不到10%，与发达国家综合利用率为60%相比还存在很大的差距。其中鞍山式铁尾矿粒度较细，-200目含量超过60%，-325目含量约为50%，在生产建材的过程中不能作为粗集料进行添加，从技术角度增大了铁尾矿再利用的难度，成为制约铁尾矿二次利用的主要瓶颈。因此，开展合理的铁尾矿资源化利用技术已成为一项迫在眉睫的重大课题。

另一方面，随着“海绵城市”建设步伐的加快，透水砖的需求越来越多。随着城市化与现代化进程的快速推进，普通建筑路面不断增加，路面雨水不能及时渗入地下，致使城市内部“逢雨必涝”，地下水也不能得到及时补充，水位不断下降，地面下沉等公共安全隐患也随之而来。因此，透水砖市场应用前景广阔。

如果能够将微米级的铁尾矿应用到透水砖的生产中，将会拓宽铁尾矿资源化利用范围。目前，文献专利报道的利用铁尾矿制作透水砖，大致分为两种情况，一种利用大颗粒的铁尾矿（毫米级以上），可以在免烧条件下制砖；而另一种利用微米级的铁尾矿做建材砖必须使用烧结工艺，属于高耗能工艺，不符合环保政策。在免烧工艺条件下，直接利用微米级铁尾矿制作透水砖还鲜有报道。

发明内容

本发明针对现有技术不足的情况，提供一种铁尾矿免烧透水砖及其制备方法。可以直接使用超细铁尾矿的作为主要原料制备透水砖。该方法工艺简单、资源利用率高，所制备的免烧透水砖具有较高的耐压、抗折强度和较好的透水性能。

本发明的一种铁尾矿免烧透水砖，其特征在于，由以下重量份数的原料制得：水泥100份～250份、铁尾矿400份～600份、碎石200份～300份、脱硫灰40份～100份和水100份～120份。

优选地，所述的水泥为PO32.5R、PO42.5、PO42.5R、PO52.5或PO52.5R级水泥。

优选地，所述的碎石为0～2mm级碎石、0-5mm级碎石、2～5mm级碎石、3～8mm级碎石和8-15mm级碎石中任意一种或几种。

优选地，所述脱硫灰为半干法脱硫灰或干法脱硫灰。

优选地，所述铁尾矿为鞍山式铁尾矿，-200目含量大于60%，-325目含量大于50%。

本发明的一种铁尾矿免烧透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原料配料；将铁尾矿、碎石、水泥和脱硫灰按水泥100～250份、铁尾矿400～600份、碎石200～300份和脱硫灰40～100份导入搅拌器中，在干燥条件下搅拌1min～5 min，然后在搅动状态下缓慢加入100份～120份水，加水搅拌过程持续2min～10 min；

S2、装料成型：将步骤S1搅拌好的混合料装入模具中，经压力机快速加压成型，得到透水砖坯；

S3、养护：将加压成型、脱模后的透水砖坯自然养护7-28天以上即得成品透水砖。