本节以安徽省黄山岭铅锌矿为例,介绍铅锌矿尾砂砖生产工艺。
(1)铅锌矿尾砂化学成分及颗粒级配铅锌矿尾砂经浮选以后显淡蓝色,大部分是比较均匀的细小砂粒,有小部分小块状泥土,生产时必须将泥土筛除,否则会严重影响制品的强度及耐久性。其主要化学成分及级配分别见表9-14、表9-15。
(2)原料选择及配合比经浮选后排出的铅锌矿尾砂带有刺激性气味,故原料应尽量选用存放时间比较长的尾砂,这样既能排除浮选药剂对坯体内部化学反应的影响,还能大大减轻刺激性气味对人体的伤害。
胶结料采用当地生产的32.5级普通硅酸盐水泥,为提高坯体的早期强度,掺人适量早强型外加剂。
配合比:尾砂90%-94%(尾砂自然含水率7%-9%),水泥6%-10%,外加剂适量。
(3)硬化机理铅锌矿尾砂砖硬化机理比较复杂,其强度形成过程可大致分三个阶段。
①初始强度阶段。初始强度从砖坯成型过程中获得,依靠原料之间的自然猫结性、合理的工艺、高压成型,使砖坯的材料颗粒紧密地接触产生分子吸引力,制成具有较高密实度和较高强度的砖坯。这个过程也称物理效应。对免烧砖来说,砖坯的初始强度非常重要,它反映砖坯的紧密程度,也决定了其后期强度的增长。
②早期强度阶段。早期强度在成型后一周内获得,水泥作为胶猫料,它与水作用后产生水化产物,同时水泥水化释放的f-CaO被尾砂颗粒吸附,促进水泥水化,并和尾砂中硅、铝等成分发生化学反应,生成水化硅(铝)酸盐凝胶,其相互交织形成致密的结构。水硬性胶凝材料形成的结构具有耐水性,随着早期水化反应的进行,砖的物理含水量降低,强度提高。
③后期强度阶段。这个阶段,未水化的水泥颗粒继续水化产生水硬性凝胶,使强度继续增长,同时,水泥水化反应分解出来的氢氧化钙与原材料中的二氧化硅和氧化铝,在水的参与下进行缓慢的化学反应,生成含水硅酸钙或含水铝酸钙,也可使强度缓慢增长。另外,原材料中的氢氧化钙还可以吸收空气中的二氧化碳,生成碳酸钙晶体结构,也能使砖的强度和表面硬度提高。
(4)生产工艺流程铅锌矿尾砂生产免烧砖工艺流程,见图9一 13。
将存放时间比较长的铅锌矿尾砂从尾砂坝运至原料堆场,待其自然含水率达7%^-9%时,将其所含小块状泥土经5mm筛网的振动筛筛除,然后按配合比将铅锌矿尾砂、水泥、外加剂送人行星式轮碾机,搅拌3^-5min后放料,经皮带输送机送到压砖机成型。
砖坯成型24h后洒少量水,自然养护10^-15天即可使用(免烧砖机)。
轮碾机的作用是将软颗粒压碎,将多孔颗粒压实,不断剥离出颗粒的新鲜表面,提高混合料密实度及水化反应效率。该厂采用YZM-70型免烧砖压砖机,该机具有双面机械加压、上下模板电加热、振动落模等特点。从使用效果看,该压砖机能满足铅锌矿尾砂免烧砖的成型要求。