一種銅尾礦免燒磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于特種建材制備領(lǐng)域和工業(yè)固體廢棄物綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種銅尾礦免燒磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
。
[0002]礦石尾礦是礦石經(jīng)過磨礦選礦，將有用礦物選出后排出的廢棄物。我國(guó)尾礦含有多種脈石礦物，具有量大、顆粒細(xì)小、種類多的特點(diǎn)，是工業(yè)固體廢棄物的主要組成部分。隨著采礦工業(yè)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的大量開采必然導(dǎo)致尾礦的大量排放。尾礦的大量排放不僅占用廣闊的土地資源，而且尾礦引起的環(huán)境污染嚴(yán)重威脅人類的生存環(huán)境與正常生活，甚至破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡，現(xiàn)已受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外尾礦資源綜合利用的方向主要集中在有價(jià)元素的回收、礦山回填材料和建筑材料三個(gè)方面，關(guān)于尾礦資源制備節(jié)能建筑材料的相關(guān)研究較多，其可以生產(chǎn)娃酸鹽水泥、研制生產(chǎn)墻體的材料、生產(chǎn)微晶玻璃、研制生產(chǎn)陶瓷和提純礦物產(chǎn)品應(yīng)用于材料，制作耐火材料等，并已經(jīng)取得一系列成果。
[0004]我國(guó)銅礦資源開發(fā)利用歷史悠久，銅尾礦以其龐大的數(shù)量及規(guī)模，銅尾礦作為有色金屬尾礦的重要組成部分，在尾礦領(lǐng)域比較具有代表性。我國(guó)銅尾礦資源分布區(qū)域廣泛，銅礦尾礦中的銅的平均品位估計(jì)不低于0.077%。銅尾礦資源中銅的賦存狀態(tài)復(fù)雜多樣、銅的嵌布粒度細(xì)、銅的解離度低，而且銅尾礦中含泥量大，這些特點(diǎn)影響銅尾礦回收利用率，加大銅尾礦回收利用難度，制約銅尾礦有效綜合利用技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。根據(jù)我國(guó)銅尾礦資源組分含量及其基本特征，目前我國(guó)銅尾礦主要利用方式為尾礦回選提取有價(jià)成分、采礦填充以及用于制備建筑材料等方面，其中尾礦充填礦山采空區(qū)約占尾礦利用總量的53%，尾礦制備建筑材料約占尾礦利用總量的43%，尾礦回選與提取有價(jià)成分約占尾礦利用總量的3%。根據(jù)銅尾礦目前利用途徑及所占比例分析，我國(guó)銅尾礦利用存在綜合利用率不高，利用深度低，利用方式單一等諸多問題。
[0005]銅尾礦經(jīng)過適當(dāng)處理，可作為一種很好的采礦區(qū)填充材料，是一種有效的直接利用銅尾礦的途徑。在銅尾礦庫(kù)或者在銅尾礦填充地進(jìn)行適宜性土地復(fù)墾，也是一種直接利用銅尾礦的有效途徑。但是利用銅尾礦進(jìn)行礦區(qū)回填與復(fù)墾也存在諸多問題，如影響填充區(qū)與復(fù)墾土地的土壤狀況、植被生長(zhǎng)情況以及生態(tài)環(huán)境。
[0006]銅尾礦作為二次資源，在對(duì)銅尾礦進(jìn)行全面的物理化學(xué)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)有再選價(jià)值的銅尾礦進(jìn)行再選處理，提取其中的有價(jià)成分。實(shí)現(xiàn)銅尾礦二次利用，節(jié)約自然資源，減少尾礦堆積。但是如果對(duì)尾礦廢渣不進(jìn)一步處理，只是簡(jiǎn)單地進(jìn)行尾礦重選與有價(jià)金屬提取，無疑是拆東墻補(bǔ)西墻，造成環(huán)境二次污染。利用銅尾礦可制備尾礦水泥、裝飾材料、墻體的材料等建筑材料，應(yīng)用于建筑工程和基礎(chǔ)工程中，這也是銅尾礦的一種主要利用途徑。雖然目前關(guān)于利用銅尾礦制備建筑材料的研究與成果很多，但大多存在綜合利用率低、利用深度淺、利用方式單一等問題，能夠真正實(shí)現(xiàn)銅尾礦高摻量、高附加值、深度資源化綜合利用處理方式為數(shù)不多。
[0007]隨著銅尾礦排放量持續(xù)增加與環(huán)境壓力日益加劇，迫切需要一種高效、高附加值、深度資源化綜合利用處理方式，真正變廢為寶，徹底解決銅尾礦堆積問題。這種高效、高附加值、深度循環(huán)資源化綜合利用方式的研究應(yīng)用，有助于提高尾礦綜合利用水平，節(jié)約自然資源，有利于保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，具有重要的社會(huì)效益與環(huán)境效益。我國(guó)銅尾礦資源中含銅品位較高，但是銅的賦存狀態(tài)復(fù)雜多樣、銅的嵌布粒度細(xì)、銅的解離度低，而且銅尾礦中含泥量大，主要以氧化銅礦物和鋁硅酸鹽為主。我國(guó)銅尾礦資源組分含量及其基本特征，使其可以作為一種原材料用于建筑行業(yè)，制備符合要求的建筑材料，為其用于制備免燒磚提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)中銅尾礦免燒磚存在的銅尾礦摻量較低、免燒磚的強(qiáng)度不高、耐久性差等諸多問題，本發(fā)明提供了一種能使銅尾礦高摻量、高活性、高附加值的銅尾礦免燒磚及其制備方法。
[0009]一種銅尾礦免燒磚，包括以下重量百分含量的各個(gè)組份:55?80%的銅尾礦微粉，8?15%的水泥，7?20%的骨料，0.1?0.5%的外加劑，4.9?9.5%的水。
[0010]優(yōu)選的，所述銅尾礦微粉為:比表面積為420?450m2/kg、粉體中粒徑為5?30 μ m的顆粒含量達(dá)65%以上的銅尾礦改性粉體。
[0011]以上性質(zhì)的銅尾礦微粉是通過現(xiàn)有的技術(shù)，利用銅尾礦物料顆粒特性與表面能、機(jī)械能及化學(xué)能優(yōu)化匹配循環(huán)遞減共性粉磨技術(shù)，在銅尾礦經(jīng)過尾礦再選與提取有價(jià)金屬之后，通過優(yōu)化顆粒級(jí)配、顆粒整形、活化改性以及相對(duì)較小的堆積密度控制技術(shù)，制備而成的高活性銅尾礦微粉。其主要成分為二氧化硅、氧化鈣、氧化鋁以及氧化鎂等。銅尾礦通過尾礦再選與有價(jià)金屬提取后，銅尾礦中的有價(jià)金屬一金、銀、銅、鐵得到富集與提??；銅尾礦微粉粉體比表面積達(dá)到420?450m2/kg，粉體中5?30 μ m粒徑含量達(dá)65%以上，具有良好的顆粒級(jí)配，有效地改善了銅尾礦微粉的活性，使其能夠高摻量、高活性、高附加值得用于制備銅尾礦免燒磚。
[0012]水泥，可選自普通硅酸鹽水泥，如:P.0 42.5R普通硅酸鹽水泥。其可通過市售的方式獲得，例如:華新水泥股份有限公司42.5R普通硅酸鹽水泥、泉頭集團(tuán)棗莊金橋旋窯水泥有限公司42.5普通硅酸鹽水泥，等。
[0013]優(yōu)選的，所述骨料選自河砂、碎石、鋼渣、礦渣中的任意一種或多種的混合。
[0014]優(yōu)選的，所述外加劑包括減水劑和堿性激發(fā)劑。
[0015]減水劑可選自木質(zhì)素減水劑、蔡系聞效減水劑、聚竣酸系聞性能減水劑。優(yōu)選為聚羧酸系高性能減水劑，可通過市售的方式獲得。
[0016]堿性激發(fā)劑由市售化工原料硅酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉中的一種或幾種按任意配比混合。
[0017]本發(fā)明還提供了一種銅尾礦免燒磚的制備方法，包括如下步驟:
[0018]以重量百分含量計(jì)，將55?80%的銅尾礦微粉、8?15%的水泥和7?20%的骨料進(jìn)行干混，再加4.9?9.5%的水進(jìn)行濕混，再加入0.1?0.5%的外加劑，再進(jìn)行壓力成型，再進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)或者蒸壓養(yǎng)護(hù)，得到銅尾礦免燒磚。
[0019]銅尾礦微粉使銅尾礦免燒磚制備工藝簡(jiǎn)單、生成成本低。得到的免燒磚隔音效果與隔熱保溫性能好，且耐久性強(qiáng)、吸水率較低，抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度較高，各項(xiàng)性能達(dá)到國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。將本發(fā)明銅尾礦免燒磚制備方法及工藝、銅尾礦再選與有價(jià)金屬提取工藝、銅尾礦加氣混凝土制備方法與工藝等銅尾礦資源處置方法串聯(lián)配合，可形成一種新型、綠色、循環(huán)的銅尾礦高效綜合處置與深度資源化利用方式，實(shí)現(xiàn)銅尾礦高效、高附加值、資源化綜合利用，徹底解決銅尾礦堆積問題及危害，節(jié)約資源及能源、保護(hù)環(huán)境。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1.本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；
[0022]2.本發(fā)明銅尾礦微粉粉體顆粒比表面積在420?450m2/kg，粉體中5?30 μ m粒徑含量達(dá)65 %以上，具有良好顆粒級(jí)配；
[0023]3.本發(fā)明銅尾礦微粉有效地改善了銅尾礦微粉的活性，使其能夠高摻量、高活性、高附加值用于制備銅尾礦免燒磚；
[0024]4.本發(fā)明銅尾礦免燒磚隔音效果與隔熱保溫性能好，其耐久性強(qiáng)、吸水率較低，抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度較高，免燒磚的各項(xiàng)性能達(dá)到國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求；
[00