專利名稱：鋼渣尾泥作為膠凝材制備的鋼渣混凝土磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混凝土磚技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種鋼渣尾泥做為膠凝材制備的鋼渣混凝土磚，利用固體廢棄物制備的建筑材料。具體說，是一種利用鋼渣球磨水洗的沉淀尾泥代替水泥做為膠凝材制備的鋼渣混凝土磚，包括多孔磚、標(biāo)準(zhǔn)磚、砌塊等。
背景技術(shù)：
國內(nèi)許多地區(qū)為了最大限度選出鋼渣中的鐵，往往采用球磨濕選工藝，鋼渣尾泥就是將鋼渣進(jìn)行球磨水洗再經(jīng)過磁選后的余渣沉淀后，再進(jìn)入螺旋分級(jí)機(jī)分級(jí)出尾礦粉，尾礦粉含有部分金屬鐵可做為礦粉使用，水洗的懸濁液輸入沉淀池再經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾。壓濾出清水可回收利用，壓濾的泥餅稱為鋼渣尾泥。由于尾泥中含鐵量很低，且顆粒較細(xì)，利用起來較為困難，大多數(shù)企業(yè)對(duì)尾泥不再利用，直接排放，給環(huán)境造成了新的污染，給環(huán)保帶來了很大的壓力。因此鋼渣尾泥的資源化再利用也就成了制約鋼渣濕選工藝推廣的一大社會(huì)難題。本發(fā)明經(jīng)過試驗(yàn)、工業(yè)化生產(chǎn)和工程應(yīng)用總結(jié)，提出利用鋼渣尾泥代替水泥做為膠凝材制備鋼渣混凝土磚的技術(shù)方法。
鋼渣是經(jīng)過160(TC高溫熔煉出來的人造石。其礦物組成主要是硅酸二鈣、硅酸二鈣、RO相等，這些組分主要屬于硅酸鹽系。所以鋼渣具有某些熟料的特點(diǎn)。但由于鋼渣晶體粗大，化學(xué)成分波動(dòng)大，游離CaO和MgO含量高，鐵相含量多等原因，造成鋼渣水泥早期強(qiáng)度低、質(zhì)量控制難、安定性差、不易磨細(xì)等缺點(diǎn)，直接影響了鋼渣水泥的發(fā)展。國內(nèi)目前鋼渣作為集料用于回填、砂漿、路基材料、瀝青面層越來越多，鋼渣作為集料制磚也是利用了鋼渣的惰性、耐磨性和廉價(jià)等特點(diǎn)，鋼渣制磚的牛產(chǎn)歷史和產(chǎn)品應(yīng)用是歷時(shí)最長和范圍最廣的，幾乎所有鋼廠周邊都建有鋼渣磚廠。大多鋼渣磚采用混凝土成型方式，膠凝材也多使用的是傳統(tǒng)水泥。水泥屬于資源消耗型產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程對(duì)大氣環(huán)境也有一定的污染。每生產(chǎn)一噸水泥要消耗0.8噸石灰石、115公斤煤，99度電，產(chǎn)生l噸二氧化碳，因此使用資源再生材料應(yīng)盡可能減少對(duì)傳統(tǒng)水泥的使用，對(duì)保護(hù)環(huán)境具有深遠(yuǎn)影響。鋼渣尾泥是鋼渣循環(huán)利用過程中產(chǎn)生的新的固體廢棄物，如不加以利用大量堆棄，會(huì)對(duì)環(huán)境造成新的污染。本發(fā)明以鋼渣尾泥作為膠凝材制備鋼渣混凝土磚是循環(huán)利用的典型產(chǎn)品，既實(shí)現(xiàn)了固體廢物的資源化再利用又減少了對(duì)傳統(tǒng)資源消耗產(chǎn)品的依賴，同時(shí)具有工藝簡單、產(chǎn)品多樣、強(qiáng)度高、成本低等特點(diǎn)，對(duì)于降低工程造價(jià)，減少環(huán)境污染，促進(jìn)我國可持續(xù)戰(zhàn)略的順利實(shí)施具有重要的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。
鋼渣尾泥作為膠凝材制備鋼渣混凝土磚成型方式主要為激振成型。生產(chǎn)工藝較為簡單，由原材料的輸送、計(jì)量、加水混合、成型、養(yǎng)護(hù)、碼放等環(huán)節(jié)組成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼渣尾泥作為膠凝材制備的鋼渣混凝土磚，以鋼渣尾泥為膠凝材制備鋼渣混凝土磚，包括多孔磚、標(biāo)準(zhǔn)磚、砌塊等。該產(chǎn)品制備工藝簡單、特點(diǎn)。適用于激振成型方式。
本發(fā)明包括鋼渣集料、?；郀t礦渣、鋼渣尾泥、?；郀t礦渣粉、石膏；每1000kg
材料組成計(jì)為鋼渣集料500 — 800kg，?；郀t礦渣100 — 300kg，鋼渣尾泥70
—180kg，粒化高爐礦渣粉30-100kg，石膏0—15kg。
其中，所述鋼渣尾泥是將鋼渣進(jìn)行球磨水洗再經(jīng)過磁選后的余渣的沉淀物；要求
其金屬鐵含量不大于1%，活性指數(shù)不小于65%，堿度系數(shù)不小于1.8，比表面積400
—550 m2/kg ，沸煮法檢測安定性合格。
所述鋼渣集料包括鋼渣粗骨料和鋼渣細(xì)骨料；鋼渣粗骨料最大粒徑應(yīng)8—12mm，
鋼渣細(xì)骨料最大粒徑應(yīng)3 — 5mm，鋼渣粗骨料與鋼渣細(xì)骨料的比例為1: 0.5 — 1: 2.0。
鋼渣應(yīng)陳化一年以上，且fCaO含量小于3。/。，金屬鐵含量小于1%。所述?；郀t礦渣為高爐水沖渣，其質(zhì)量系數(shù)不小于1.6。所述粒化高爐礦渣粉比表面積350—450m"kg，活性指數(shù)95 — 105% 。所述石膏為天然石膏，其CaS04 2H20含量85—95%，細(xì)度0.080mm方孔篩篩
余量5 — 15%。
鋼渣尾泥利用其活性除自身產(chǎn)生水化反應(yīng)，還激發(fā)?；郀t礦渣粉潛在的活性在鋼渣混凝土磚中起主要膠結(jié)作用，鋼渣集料和?；郀t礦渣主要做為粗細(xì)骨料起到結(jié)構(gòu)和支撐作用；石膏對(duì)?；郀t礦渣粉和鋼渣尾泥均具有一定的激發(fā)作用可進(jìn)一步促進(jìn)水化反應(yīng)提高磚體的強(qiáng)度
與現(xiàn)有混凝土磚相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)
1、 鋼渣尾泥代替水泥，實(shí)現(xiàn)固廢膠結(jié)固廢。
2、 鋼渣和?；郀t礦渣做為粗細(xì)骨料，節(jié)約砂石資源。'3、全部材料由冶金固廢組成，享受免稅政策。
4、產(chǎn)品成本低廉，便于市場推廣。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:鋼渣尾泥標(biāo)準(zhǔn)磚(240X115X53mm)
一、 材料
1、 鋼渣集料包括粗骨料和細(xì)骨料，粗骨料規(guī)格為9.5—4.75mm，細(xì)骨料規(guī)格為0一4.75mm，粗骨料與細(xì)骨料質(zhì)量比為1: 0.5。鋼渣集料陳化1.5年，且fCaO含量2.3%，金屬鐵含量0.8%。
2、 ?；郀t礦渣其質(zhì)量系數(shù)1.9。
3、 鋼渣尾泥金屬鐵含量0.5%，活性指數(shù)67% ，堿度系數(shù)2.2，比表面積500 m2/kg ，沸煮法檢測安定性合格。
4、 ?；郀t礦渣粉比表面積400m々kg，活性指數(shù)100%。
二、 配方
鋼渣集料700kg,?；郀t礦渣100kg，鋼渣尾泥120kg，?；郀t礦渣粉
80kg。
三、檢測結(jié)果(標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《混凝土普通磚和裝飾磚》NY/T671 — 2003)
項(xiàng)目抗壓強(qiáng)度MPa吸水率％抗凍性MPa標(biāo)準(zhǔn)>10《6》8
結(jié)果11. 35.310. 2
實(shí)施例2鋼渣尾泥砌塊(規(guī)格390X190X190mm) 一、材料要求-
1、鋼渣集料包括粗骨料和細(xì)骨料，粗骨料規(guī)格為9.5—4.75mm，細(xì)骨料規(guī)格為0
—4.75mm，粗骨料與細(xì)骨料質(zhì)量比為1: 0.5。鋼渣集料陳化1.5年，且fCaO含量2.3%， 金屬鐵含量0.8%。
2、 ?；郀t礦渣其質(zhì)量系數(shù)1.9。
3、 鋼渣尾泥金屬鐵含量0.5%，活性指數(shù)67%，堿度系數(shù)2.2，比表面積500 m2/kg ， 沸煮法檢測安定性合格。
4、 ?；郀t礦渣粉比表面積400m"kg，活性指數(shù)100%。 二、配方
鋼渣集料650kg，?；郀t礦渣100kg，鋼渣尾泥150kg，?；郀t礦渣粉-
100kg。
三、檢測結(jié)果(標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《混凝土小型空心砌塊》GB8239-1997)
項(xiàng)目抗壓強(qiáng)度MPa相對(duì)含水率％抗?jié)B性mm抗凍性％
標(biāo)準(zhǔn)》7. 5《35《10強(qiáng)度損失《25
結(jié)果8.2339. 321
實(shí)施例3鋼渣尾泥多孔磚(240 X115X90誦)
一、材料要求
1、 鋼渣集料包括粗骨料和細(xì)骨料，粗骨料規(guī)格為9.5—4.75mm，細(xì)骨料規(guī)格為0 —4.75mm，粗骨料與細(xì)骨料質(zhì)量比為1: 0.5。鋼渣集料陳化1.5年，且fCaO含量2.3%， 金屬鐵含量0.8%。
2、 ?；郀t礦渣其質(zhì)量系數(shù)1.9。
3、 鋼渣尾泥金屬鐵含量0.5%，活性指數(shù)67%,堿度系數(shù)2.2，比表面積500 m2/kg ， 沸煮法檢測安定性合格。
4、 ?；郀t礦渣粉比表面積400m々kg，活性指數(shù)100%。 二、配方
鋼渣集料600kg，粒化高爐礦渣150kg，鋼渣尾泥130kg，粒化高爐礦渣粉:
120kg。
三、檢測結(jié)果(標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《混凝土多孔磚》JC943—2004)
項(xiàng)目抗壓強(qiáng)度 MPa干燥收縮 率％相對(duì)含水 率《抗凍性％抗?jié)B性mm放射性
標(biāo)準(zhǔn)》10《0.045《35強(qiáng)度損失 《25《10內(nèi)照射《1.0 外照射《1.0
結(jié)果11. 30. 02532189.2內(nèi)照射0.2 外照射0.權(quán)利要求
1、一種利用鋼渣尾泥作為膠凝材制備的鋼渣混凝土磚，其特征在于，每1000kg材料組成計(jì)為鋼渣集料500-800kg，粒化高爐礦渣100-300kg，鋼渣尾泥70-180kg，?；郀t礦渣粉30-100kg，石膏0-15kg。
2、 如權(quán)利1所述的鋼渣混凝土磚，其特征在于，所述鋼渣尾泥是將鋼渣進(jìn)行球磨水洗再經(jīng)過磁選后的余渣的沉淀物；要求其金屬鐵含量不大于1%，活性指數(shù)不小于65%，堿度系數(shù)不小于1.8，比表面積400—550 m2/kg ，沸煮法檢測安定性合格。
3、如權(quán)利1所述的鋼渣混凝土磚，其特征在于，所述鋼渣集料包括鋼渣粗骨料和鋼渣細(xì)骨料；鋼渣粗骨料最大粒徑應(yīng)8 — 12mm，鋼渣細(xì)骨料最大粒徑應(yīng)3一5mm，鋼渣粗骨料與鋼渣細(xì)骨料的比例為1: 0.5 — 1: 2.0。鋼渣應(yīng)陳化一年以上，且fCaO含量小于3。/。，金屬鐵含量小于1%。
4、 如權(quán)利1所述的鋼渣混凝土磚，其特征在于，所述?；郀t礦渣為高爐水沖渣，其質(zhì)量系數(shù)不小于1.6。
5、 如權(quán)利1所述的鋼渣混凝土磚，其特征在于，所述?；郀t礦渣粉比表面積350—450m2/kg，活性指數(shù)95 — 105% 。
6、 如權(quán)利1所述的鋼渣混凝土磚，其特征在于，所述石膏為天然石膏，其CaS04 2H20含量85—95% ，細(xì)度0.080mm方孔篩篩余量5 — 15%。
全文摘要
一種鋼渣尾泥作為膠凝材制備的鋼渣混凝土磚，屬于混凝土磚技術(shù)領(lǐng)域。包括多孔磚、標(biāo)準(zhǔn)磚、砌塊等。每1000kg材料組成計(jì)為鋼渣集料500-800kg，?；郀t礦渣100-300kg，鋼渣尾泥70-180kg，?；郀t礦渣粉30-100kg，石膏0-15kg。該鋼渣混凝土磚具有制備工藝簡單，成本低廉，適用范圍廣，可靠的力學(xué)性能和優(yōu)異耐久性。該鋼渣混凝土磚的發(fā)明對(duì)于降低工程造價(jià)，提高工程質(zhì)量，減少環(huán)境污染，促進(jìn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的順利實(shí)施具有重要的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。
文檔編號(hào)E04C1/00GK101649663SQ20091009275
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者于憲章, 孟立濱, 張福強(qiáng), 李成宜, 紀(jì)秋博, 趙宏貴, 霍蘭平 申請(qǐng)人:北京首鋼資源綜合利用科技開發(fā)公司;首鋼總公司