[发明专利]一种含煤矸石、铁尾矿的蒸压加气混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于建筑墙体材料技术领域，具体涉及一种含煤矸石、铁尾矿的蒸压加气混凝土及其制备方法。一种含煤矸石、铁尾矿的蒸压加气混凝土，包括以下重量份原料：煤矸石5～30份，铝渣15～25份，铁尾矿30～55份，纳米级二氧化硅5～15份，偏高岭土5～15份，生石灰10～15份，水泥0～5份，余量为废料，辅料：铝粉、稳泡剂和减水剂。本发原料中以铁尾矿和煤矸石为硅质材料，可以解决固废堆存所引起的环境问题，实现变废为宝，同时对社会的可持续发展起到良好的效应。制备所得的混凝土砌块具有良好的物理力学性能和耐久性，产品性能满足国标要求，可根据不同配比及工艺制度生产04级、05级、06级、07级混凝土砌块。

技术领域

本发明属于建筑墙体材料技术领域，具体涉及一种含煤矸石、铁尾矿的蒸压加气混凝土及其制备方法。

背景技术

蒸压加气混凝土砌块是以硅质材料和钙质材料为主要原料，掺入发气剂，经加水搅拌，由化学反应形成孔隙，通过浇注成型、预养切割、蒸压养护等工艺过程制成轻质多孔的新型建筑墙体材料。

铁尾矿是铁矿石经过加工提炼分选之后产生的工业固体废物，目前大多数铁矿企业选择将较大部分尾矿堆放等候回填处理，仅有小部分加以利用，据统计我国铁尾矿综合利用率仅为7％。这样不仅占用空间浪费土地资源，更会造成环境污染。而我国有铁矿资源十分丰富，截至到2011年底，全国范围内有4011处铁矿已被查明，储量高达56.67亿t，基础储量更是达到了192.76亿t，查明铁矿石资源储量为743.9亿t。到2011年中国有4203家矿场，铁矿原石开采量达13.27亿t，可想而知产出的铁尾矿更是个天文数字。同时我国经济蓬勃发展，工业化、城镇化不断的推进，钢铁需求量不断增加，可以预见在未来将产生大量的铁尾矿。

进入21世纪后资源有效利用显得尤为重要，铁尾矿二次利用更是重中之重。为了解决以上问题，铁尾矿的综合利用，提高其使用率成为了近年来的研究热点。而将含铁尾矿制备成蒸压加气混凝土是铁尾矿资源化利用的有效途径之一。近年来国内外学者对此进行不断地研究，已经取得了一定的成果。

煤矸石是一种工业固体废弃物，是原煤开采和开采后冲洗时产生的。据统计，每吨煤炭生产将产生0.15–0.2吨煤矸石。2012年中国煤矸石库存总量达到50亿吨，并以每年1.5-2亿吨的速度增长。煤矸石已成为我国主要的工业固体废物之一。目前其主要处理方法是贮存，但是煤矸石在长时间风化会发生自燃，会导致很严重的环境问题。煤矸石的主要化学成分是SiO₂、Al₂O₃等。其主要矿物学性质相为长石、石英等。所以，煤矸石和水之间的反应非常缓慢，并且原煤矸石的胶凝能力很低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含煤矸石、铁尾矿的蒸压加气混凝土及其制备方法，其有着可以大量处理铁尾矿这种对环境有害的固体废弃物，原料来源广泛、操作简便、易于工业化的优点。还解决了铁尾矿目前综合使用率低、污染环境相关的技术问题，实现工业固废的可持续利用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种含煤矸石、铁尾矿的蒸压加气混凝土，包括以下重量份原料：

干料：煤矸石5～30份，铝渣15～25份，铁尾矿30～55份，纳米级二氧化硅5～15份，偏高岭土5～15份，生石灰10～15份，水泥0～5份，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料：铝粉、稳泡剂和减水剂；铝粉占干料重量的0.15～0.20%，稳泡剂占干料重量的0.05～0.10%，减水剂占干料重量的0.05～0.10%。

进一步地，所述煤矸石SiO₂含量在55%左右，Al₂O₃含量在20%左右，Fe₂O₃在9%左右，Na₂O小于4%，均指重量百分比。