利用工业矿渣免烧砖的制造方法与流程？

下面就会介绍一下工业矿渣免烧砖的制作方法与流程，可以仔细阅读。工业废渣免烧免蒸砖（以下简称免烧砖）是以工业废渣为集科，水泥、石灰等为胶结料，配以外剂压制成型后，经自然养护而成的。近年来，工业废渣免烧砖在我国发展很快，已成为重要的新型墙体材料之一。

工业废渣免烧砖与烧结砖相比因其利用工业废渣，又不需烧结和蒸养，生产成本比烧结砖低等;吃渣量大，社会、环境效益突出;棱角整齐，尺寸准确，抗压强度高于7.5MPa;密实度在，吸水性小，耐久性能好。

1、生产工业废渣免烧砖的原材料
生产工业废渣免烧砖的原材料一般包括3大部分：工业废渣、固化剂和外加剂
1.1　工业废渣
工业废渣在免烧砖的生产中主要起集料作用。许多工业废渣都可以用来生产免烧砖，包括：电厂粉煤灰，钢厂矿渣，有色金属治炼厂冶炼渣，各种矿业尾矿，电解铜潭，化学废石膏及化学石灰，建筑废砖，建筑垃圾等。
各种工业废渣的化学成分、矿物成分、有害物质及在利用时的正副作用都不尽相同，因此利用工业废渣生产免烧砖时，应在分析各种废渣的特性之后，根据其强度形成机理，制定出合理的配方。有的工业废渣，在加入
适量的固化剂和外加剂后，可以单独用来制造免烧砖：如利用粉煤灰，加入河砂和石灰、石膏、水泥及复合的外加剂，生产出28d强度达到31MPa的工业废渣免烧砖;又如，在经过预处理的铅锌尾矿中，加入适量水泥和外加剂，
制造出不低于MU10的工业废渣免烧砖。而大部分研究是将几种工业废渣相互搭配，优劣互补或优势协同来进行利用：例如现在秦晋之好较多的，是将粉煤灰和钢渣结合起来制造免烧砖，粉煤灰和钢渣中的活性成分在固化剂和外
加剂的作用下得以激发，满足砖的强度要求。粉煤灰料径比较小，单独制砖缺少大颗粒的骨料作用。而具有较大粒径分布的钢渣，就可以满足此条件，由此生产的免烧砖性能较优，如利用包钢的粉煤灰和钢渣制造出MU10－MU15的免烧砖。
在确定工业废渣免烧砖配方时，不但要尽可能地提高废渣的掺量，同时应尽可能地利用各种废渣本身有利于生产免烧砖的特性，从而尽可能地降低剂和外加剂的加入量，以有效降低砖的生产成本。生产工业废渣免烧砖较常用废渣的主要化学、矿物
分见表1。
此外，有些工业废渣因具有放射性，不宜或不能大量地用于制砖，使用前应先对其进行放射性检测。有些工业废渣如粉煤灰，使用前必须先进行预处理，除去草根及杂物，有的还需要研磨到需要的料径后才能使用;又如转炉排出的废钢渣，需先经过磁选，剔除块状钢块后，再通过湿法球磨磨到需要的粒径。

废渣粒径的大小决定生产工业废渣免烧砖时是否需要另外再加入骨料。在工业废渣免烧砖的配合料中，掺加适量颗粒级配合适的骨料，可防止砖分层，减少收缩，改善成型时砖坯的排气性能，增加密实度，从而提高砖的强度和耐久性，并可
节约胶结料用量，降低成本。
作为骨料的砂有河砂、山砂和海砂3种。因山砂具有锐利的棱角，能和水泥较好地结合，而使砖具有较高听强度，所以选用山砂较好。不过一般能用于建材的砂，都可用于工业废渣免烧砖的生产。事实上，有的废渣本身就具有骨料的作用，如钢厂产生
的钢渣、煤矸石、矿业尾渣等。
1.2　固化剂　
工业废渣免烧砖的固化剂是指能将分散状的各种原材料在物理、化学的作用下，固结成具有一定强度的胶结材料，如水泥、石灰、石膏等。
1.2.1　水泥
水泥在生产工业废渣免烧砖时，既是胶结剂，又是活性激发剂。其有效硅酸二钙和硅酸三钙等成分对砖的初期强度和后期贡献较大。一般选用高碱性的32.5普通硅酸盐水泥。
水泥的加入量越多，对工业废渣免烧砖的耐久性越有益;可是随着水泥加入量的增大，砖的成本会随着提高。为了降低成本，许多生产厂家试图采用适当的工业废渣相互配合或是借助外加剂的作用，在保证砖强度的前提下，尽量少加以至于不加水泥。
如在利用赤泥和粉煤灰制造免烧砖时，只加入一些碱性激发剂和硫酸盐激发剂，砖的强度能达到MU15以上。
1.2.2　石灰
石灰熟化生成氢氧化钙，对水泥的早期强度和后期强度均有重要的作用，它同时是工业废渣免烧砖成型的胶结剂的胶结剂和碱性激发剂。但是有些工艺，特别是后期需采用蒸汽养护的工业废渣免烧砖，利用熟石灰可以简化工艺，减少砖在厂里停留的时间，缩短
砖及资金的周转时间。
1.2.3　石膏
石膏是生产工业废渣免烧砖的硫酸盐激发剂，同时它和石灰能力协同效应，起着促进剂的作用，对工业废渣免烧砖的强度起着直接和间接的作用。一般使用天然石膏效果较好，当然，为了降低成本，也可以使用工业化学石膏，如工业磷石膏。
在工业废渣免烧砖的生产中，固化剂可以单独使用，如水泥。而大多数情况下，视具体情况可将几种固化剂结合起来使用，如将石灰和石膏结合使用，或是石膏、石灰、水泥一起使用，效果都不错。当然，应用在工业废渣免烧砖中的固化剂远不止上面3种，还有
一些硫酸盐类等。同时，一些工业废渣（如碱渣等）也可以在砖的配合料中，充当激发剂的作用。
1.3　外加剂
工业废渣免烧砖可以借助外剂来提高强度，改善性能，稳定质量。外加剂有很多种，用于工业废渣免烧砖的主要有：塑化剂（即减水剂）、早强剂、抗冻剂等。
工业废渣免烧砖配合料混合的均匀性会直接影响砖的最终强度。一般情况下，为了提高配合料的混合均匀度，除了加强搅拌外，加入减水剂能有效地增加配合料的流动性，大幅度减少拌合用水量，从而提高砖的密实度、强度、抗冻、抗渗等性有也因此得到改善;另一方
面，由于减水剂的分散作用，使得各物料接触的表面积增加，从而有利于提高反应机率。
生产工业废渣免烧砖时，掺入的减水剂多是亲水性的表面活性物质，常用的有木质素类，如木质素磺酸钙等。早强剂是提高制品早期强度的外加剂，无论是无机盐类、有机盐类，还是无机－－有机复合早强剂，他们都依靠加速配合料的水化速度来提高砖的早期强度。

工业矿渣消极堆存不仅占用大量土地，造成人力物力的浪费，而且许多工业废渣含有易溶于水的物质，通过淋溶污染土壤和水体。粉状的工业废物，随风飞扬，污染大气，有的还散发臭气和毒气。有的废物甚至淤塞河道，污染水系，影响生物生长，危害人身健康。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种利用工业矿渣(如铁尾矿、铜尾矿或硼泥等)直接制备的免烧砖及方法，实现建筑物自重的降低以及提高建筑物的保温节能性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种利用工业矿渣免烧砖的制造方法，按重量百分比计，其原料组成包括：工业尾矿25-75％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25％；骨料0-60％；无机胶粘剂0-30％；其他外加剂0-10％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业矿渣重量之和的3-20％。

所述工业尾矿为铜尾矿、铁尾矿、硼泥等类似的工业废弃物中的至少一种，工业尾矿的粒度范围为80-300目，其中大于180目的颗粒至少为15wt％(一般为15-35wt％)，不符合粒度要求的工业尾矿需要通过粉磨处理实现粒度要求。

粉煤灰是从煤燃烧后烟气中的细灰，掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料，减少了用水量，改善了混凝土拌和物的和易性，增强混凝土的可泵性，减少了混凝土的徐变，减少水化热、热能膨胀性，提高混凝土抗渗能力，增加混凝土地修饰性。

矿渣为矿石经过选矿或冶炼后的残余物，建筑材料中的矿渣呈细粒状，矿渣经磨细后，是水泥的活性混合材料。矿渣微粉等量替代各种用途混凝土及水泥制品中的水泥用量，可以明显的改善混凝土和水泥制品的综合性能，可以改善易和性、提高早强、减少水化热等。

水泥呈粉末状，与适量水拌合成塑性浆体，经过物理化学过程浆体能变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体。另外，水泥是一种良好的胶凝材料，作为无机粘结剂能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，水泥浆体不但能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。

骨料为粗砂、碎石、卵石、陶粒、建筑垃圾中的一种或多种。粗砂是砂土中砾粒含量不大于25wt％，而粒径大于0.5毫米的含量超过总质量50％的砂。碎石指的是符合工程要求的岩石，经开采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料，一般混凝土使用5-25mm粒径的碎石。卵石指的是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为60～200mm的无棱角的天然粒料。陶粒的粒径一般为5-20mm，如：粉煤灰陶粒、黏土陶粒、页岩陶粒或垃圾陶粒等。建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生得渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。

所述无机胶粘剂为水玻璃、水泥、磷酸盐、硼酸盐中的一种或一种以上。如果选用水玻璃，水玻璃的模数应大于2.5。如果选用水玻璃，需要加入固化剂为含有钠离子的盐(如硫酸钠或碳酸钠等)、磷酸盐(如聚合磷酸铝、磷酸铝或磷酸硅等)中的至少一种，其掺量为水玻璃重量的1-10％，优选3-5％。

采用无机胶粘剂既能耐高温又能耐低温，成本低，不易老化，结构简单，粘结度高。所述其他外加剂为减水剂和/或早强剂。

所述减水剂为木质素类减水剂、萘系减水剂、聚羧酸类减水剂等水泥混凝土常用减水剂中的一种或两种以上，其掺量为0-1wt％，优选0.1-0.75wt％。减水剂是一种能减少必要的单位用水量，并能满足规定的稠度要求，提高和易性的外加剂。减水剂的主要作用有以下几个方面：增加水化效率，减少单位用水量，增加强度，节省水泥用量；改善和易性，防止成分的离析；提高抗渗性，减水透水性，避免建筑结构漏水，增加耐久性，增加耐化学腐蚀性能；减少混凝土凝固的收缩率，防止混凝土构件产生裂纹；提高抗冻性，有利于冬季施工。

所述早强剂为三乙醇胺、甲酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钙、硫代硫酸钠、硫酸铝、碳酸钠、硝酸钠中的一种或一种以上，其掺量为0-5wt％，优选0.9-2.5wt％。

早强剂是指能提高早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝上早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能的外加剂。

所述利用工业工业矿渣免烧砖的方法，该方法的工艺步骤是：原料计量混合-振捣(或压力)成型-养护-脱模-养护-成品；工业尾矿25-75％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25％；骨料0-60％；无机胶粘剂0-30％；其他外加剂0-10％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业矿渣重量之和的3-20％，经过充分混合后，通过振捣或压力成型(在不大于10MPa压力下成型，一般为0-5MPa)，养护后脱模，继续在室温下养护至28天或者强度达到5MPa以上后，获得免烧砖。

所述脱模前的养护是指在室温下养护1-3天，或在30-80℃下养护8-24小时，尤其是在40-70℃下养护10-20小时。

具体实施方式

实施例一

本实施例利用工业工业矿渣免烧砖的方法，按重量百分比计，其原料组成包括：铁尾矿(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的20％)40％，粉煤灰10％，陶粒30％，水玻璃13％(水玻璃模数2.8)，聚合磷酸铝占水玻璃重量的3％，硫酸钠占水玻璃重量的1％，常用聚羧酸类减水剂(固含量为40wt％)0.5％，水余量。

所述利用工业工业矿渣免烧砖的方法，该方法的工艺步骤是：原料计量混合-振捣(或压力)成型-养护-脱模-养护-成品；将上述原料经过充分混合后，将混合物装入免烧砖模具内，并振捣密实，在20℃条件下养护24小时，养护后脱模，继续在室温下养护至28天，获得成品，其孔隙率为45％，其抗压强度为12.5MPa。

实施例二

本实施例利用工业工业矿渣免烧砖的方法，按重量百分比计，其原料组成包括：铜尾矿(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的25％)40％，粉煤灰15％，粗砂25％，水玻璃9％(水玻璃模数2.6)，硫酸钠占水玻璃重量的2％，常用木质素类减水剂0.5％，水余量。

所述利用工业工业矿渣免烧砖的方法，该方法的工艺步骤是：原料计量混合-振捣(或压力)成型-养护-脱模-养护-成品；将上述原料经过充分混合后，将混合物装入免烧砖模具内，并振捣密实，在20℃条件下养护2天，养护后脱模，继续在室温下养护至28天，获得成品，其孔隙率为45％，其抗压强度为11.8MPa。

实施例三

本实施例利用工业工业矿渣免烧砖的方法，按重量百分比计，其原料组成包括：硼泥(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的18％)57％，水泥10％，粗砂5％，磷酸硅20％，常用聚羧酸类减水剂1％，甲酸钙2％，水余量。

所述利用工业工业矿渣免烧砖的方法，该方法的工艺步骤是：原料计量混合-振捣(或压力)成型-养护-脱模-养护-成品；将上述原料经过充分混合后，将混合物装入免烧砖模具内，并在5MPa下压力成型，在30℃条件下养护24小时，养护后脱模，继续在室温下养护至28天，获得成品，其孔隙率为43％，其抗压强度为13.2MPa。

实施例结果表明，本发明利用工业工业矿渣免烧砖的方法，产品具有良好的抗压强度、软化性能、抗冻性等性能，可以消耗大量尾矿，保护环境，实现工业尾矿资源化。

免烧砖是一种新型绿色建材，例如：标砖，空心砖，路面砖，植草砖，市政用砖等都属于卖您少赚，其中免烧水泥墙体转可取缔粘土砖，节能降耗不破坏国土资源，符合国家“禁沾”政策；免烧透水砖可以利用各种废弃料：石料，沙子，粉煤灰，煤渣，煤矸（gan）石，尾矿渣，化工渣或者天然砂，海涂泥等（以上原料的一种或数种）作为主要原料，变废为宝。由于该种材料强度高，耐久性好，尺寸标准，外形完整，色泽均一。具有古朴自然的外观，可做清水墙也可以做任何外装饰。因此，是一种取代粘土砖的基友发展前景的更新换代产品。

免烧砖机比较笼统，免烧砖砖机可以分为液压砖机和蒸压砖机。免烧砖机的好处就是需要的劳动力少，环境污染比较小，产量相对比较高。并且因为现在的砖机都有模具控制，也可以生产出不同类型、种类的砖。

需根据具体制砖需求，加入骨料等科学配比石沫，煤矸石，炉渣等固体废料都可以生产制做免烧砖。

泉州三联机械有水泥罐，配料机，搅拌机，输送机，砖机，码垛机，叠板机，码砖机，等等这些是可自行选择的。