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免烧砖机生产工艺之铁尾矿免烧砖

日期:2015-06-22      点击:

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    铁矿尾品种很多,这里以镁质矽卡岩型铁矿尾的例,介绍其生产技术。
    镁质矽卡岩型铁矿尾矿,尾矿化学多元素分析、粒度组成、性质分析及放射性分析见表9-16一表9-19。
    从上述表中可以看出尾矿放射性不超标。由于围岩为白云岩,尾矿中碳酸盐含量较高,尤其是镁矿物,这给尾矿制砖造成一定的困难。利用其他铁矿尾矿生产尾矿砖,二氧化硅含量一般不低于60%,镁含量一般不大于10%,而镁质矽卡岩型铁矿尾矿中二氧化硅含量低于60%,镁含量却高达30%,有一定的特殊性。
(1)制砖工艺考虑到矿山的规模一般较小,经济投资不宜太大,因此确定利用尾矿生产免烧砖,其工艺见图9-14。
    本技术所采用的工艺较为简单,主要由配料、压力成型和自然养护三大部分组成,即在尾矿中加人一定量的中砂作为骨料(矿山如有粗粒尾矿作骨料掺人最为合理);与少量的水泥和外加剂加水混匀后,在工业要求的压力下成型,然后经7-28天的自然养护检验产品强度。
    将混合物料压制成240mm X l l5mm X 53mm的产品和花砖形状,24h后脱模,之后在水中和空气中养护,一星期后检验其强度,产品在600kN液压万能实验机上进行,实验机以每秒0. 3kN的加速度增加压力,直到产品破碎。
(2)制砖的主要技术因素利用尾矿生产尾矿砖,影响产品性能的因素很多,本技术主要生产条件如下所述。
    ①级配。合理地选择级配是提高制品强度的关键。SiO:的含量高,有利于制品的力学性质。从美国对水泥的研究表明,增加原料中粗粒含量可提高制品的强度,细粒级的增加会使胶凝材料与尾矿颗粒接触孔隙增多,严重影响制品的强度。因此,非烧材料的级配有一个最佳范围,在此范围内能以较少的胶凝材料包裹这些颗粒,并获得较高的强度。
      中砂用量在从10%增加到25%的过程中,产品的抗压强度逐  渐增大,因为物料中的粗粒含量增加,使得物料在混合压制时,有  足够的粗物料作骨架,导致产品的抗压强度增大,当中砂用量超过25%时,产品的抗压强度反而降低,由于大量的中砂没有与足够的钻合剂发生作用,使得中砂与其他物料没有合理地粘合在一起,这样就导致产品的强度下降,根据目前国内建筑材料实施标准,在抗压强度满足要求的情况下,尽量减少掺砂量。
    ②水泥用量。众所周知,影响强度与成本最重要的因素是水泥的掺量。本技术采用普通硅酸盐32.5级矿渣水泥作为胶凝材料。
这种水泥的后期强度增长较快,对硫酸盐类侵蚀的抵抗能力及抗水性较好。尾矿中存在着一些矿物胶体,它们具有一定的电性、吸收性和巨大的表面能,这种胶体物质可与水泥浆的水化产物产生离子交换,形成新的凝聚体。这些凝聚体都是依靠比较强的化学键结合而形成网状结构。
    由于制品是在一定的压力下成型,水泥颗粒与矿物之间接触面及紧密度都增大,加水化反应,使之强有力地胶凝石英颗粒和其他物质。根据Faman的研究表明,水泥在水化过程中与石英颗粒有较紧密的结合,仅次于石灰石和白云石。在尾矿中存有一定量的石灰石和白云石对制品的强度是有好处的,在水化过程中它不仅与水泥有紧密的结合而且还能起到活性填料作用。
    实践表明,产品的抗压强度与水泥用量呈现线性关系。由于尾矿中含有大量的碳酸盐类矿物,它们能够与水泥很好的作用,提高产品的强度。考虑到产品的成本,在满足工业要求的情况下,应尽量减少水泥的用量。
    考虑产品的应用范围,强度超过15 MPa可满足工艺要求,因此确定水泥用量为10%。
    ③水用量。水用量在成型过程中和对制品的强度均有较大的影响。它发挥着多种作用,最主要的是它能够参与物料反应,这是影响制品性能的关键。
    由试验可知,产品抗压强度与用水量的关系存在一个波峰,此时产品的抗压强度最大。水量过少,使制品松散无a结力,不易成型,且加压时摩擦力大,没有足够的水进行水化。不利于水泥的水化与硬化,成型后易产生分层与裂隙。水量过多,制品成型后易水化反应,有利于水泥的水化与硬化,但成型后易产生分层与裂隙。
水量过多,制品成型后易产生变形,而且不参加水化反应的水占有一定的空间,会降低制品的密实度且阻碍固化剂与颗粒之间的作用;待水蒸发后又会留有一定的空间,从而降低制品强度。当然加水量的多少与原料的性质和粒度有关。如果物料中细粒级含量增大,将会增加用水量的比例。根据试验结果,本实验确定用水量为12%。
    ④外加剂。外加剂是指在拌制混凝土、水泥净浆和砂浆过程中掺入,用以改善混凝土性能的化学物质。在制品中加入一定量的无机外加剂能激发、催化和调节水与矿物化学反应的速度、程度及成分。外加剂用量虽少,但对制品的强度、稳定性及抗冻性均有显著提高。
    本技术采用的外加剂为普通减水剂和早强剂的混合物,外加剂能使制品强度提高20%以上,而且浸水后的强度能提高30%以上。
不加外加剂要达到相同的强度必须增加超过2%的水泥用量,这将大大提高砖的成本。另外,加人外加剂还可以减少用水量且掺量少,价格低,有利于提高产品的竞争能力。
(3)最佳配比及砖的性能根据生产结果,各个因素的最佳用量为:中砂25%,水泥10%,水12%,外加剂3%(占水泥用量)。利用此条件制得的尾矿砖性能如表9-20。该尾矿产品质量满足国家建筑材料有关标准,放射性不超标,质量较轻,比普通铺地砖、矿渣砖等性能较好,具有良好的开发前景(免烧砖机)。

砖机
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