專利名稱：用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑飾面材料，尤其是利用鞍山式鐵礦的尾礦制備?；ㄖ椕?材料及制備方法。
背景技術(shù)：
目前，我國鐵礦尾礦堆存量巨大，全國8000多國有礦山和11萬多鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體礦山， 累積堆存的尾礦量近50億噸；黑色冶金礦山累積堆存的鐵尾礦量高達十幾億噸，占全部尾 礦堆存總量的近1/3，占用了大量的耕地和山林。鐵尾礦庫的存在，對自然環(huán)境造成嚴(yán)重危 害，并嚴(yán)重威脅尾礦庫周邊的安全。鞍山高硅型鐵礦在我國分布廣，鞍山高硅型鐵礦石為 成條帶狀的貧鐵礦，平均含鐵量為30%左右，主要的脈石礦物有石英、綠泥石、角閃石、方解 石，尾礦中主要成分是石英及硅酸鹽礦物，SiO2含量高。由于鞍山型鐵尾礦的尾礦量大，含 硅高，不含有價伴生元素，故鐵尾礦粉的有效開發(fā)利用率非常低，目前見諸報道的關(guān)于鞍山 型鐵尾礦粉的利用的文獻有利用鐵尾礦粉作為原料來制作蒸壓蒸壓磚、燒結(jié)磚，利用鐵尾 礦粉制作微晶玻璃或陶瓷制品，鐵尾礦粉替代鋪路砂石用于鋪路，或作礦坑礦井的開挖回 填用料。不但用量非常少，而且附加值低，不利于大范圍的推廣，致使鐵尾粉的尾礦庫存逐 年增加，沒有從根本上解決占地、環(huán)境污染和安全問題。鐵尾礦是鐵礦選廠從原礦中選出精 礦之后拋棄的固體廢棄物，鞍山高硅型鐵尾礦中含有的主要成分為Si02、CaO, A103、MgO和 少量的氧化鐵。通過對鐵尾礦粉成分分析，在對其成分進行適當(dāng)調(diào)整以后可以用作燒結(jié)原 料制備建筑飾面材料。在建筑行業(yè)，裝飾用石類或類石板材的用量巨大。利用廢棄的鐵尾 礦粉制備建筑用類石板材等飾面材料，不但可以充分利用鐵尾礦粉這一巨大資源，降低鐵 尾礦庫造成的環(huán)境污染和安全威脅，而且可以減少采石開山及瓷磚燒制造所造成的山林和 土地破壞。目前公開的文獻資料及專利查詢，未發(fā)現(xiàn)利用鐵尾礦粉制備建筑飾面材料的配方 和制備工藝流程的相關(guān)內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用鞍山式鐵礦尾礦制備 建筑飾面材料及制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚，按重量百分比各組分含量為鐵尾礦粉45%-54%高爐渣25% -32%硼砂2%-4%無水BaCO30. 5% ~1%菱鎂礦5%-9%鉀長石1.5%-2%
純堿5%-10%TiO20% -1. 2%Sb203、0% -1. 5%
硫磺0%-1·3%用鞍山式礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下45%-54%鐵尾礦粉、25%-32%高爐渣、2%-4%硼 砂、0. 5% -1%無水 BaC03、5% -9%菱鎂礦、1. 5% -2%鉀長石、5% -10%純堿、0% -1. 2% TiO2,0% -1. 5% Sb2O3和0% -1. 3%硫磺裝入球磨機中混磨10小時；C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積比為1 2的比例加水，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；d、在震動機上震動4小時，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，震動2小時，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)步驟f所述的干燥溫度70-90°C ；步驟g所述的焙燒溫度為950°C -1150°C，焙燒時間110分鐘-165分鐘，保溫時間 為20分鐘-45分鐘。有益效果本發(fā)明所制得的建筑飾面材料以玻璃相為主，有部分結(jié)晶相存在于中 心部位降溫較慢的地方。有效地利用了鞍山式鐵礦尾礦，利用率高，解決了尾礦的堆存問 題，有效地利用了資源，改善了環(huán)境。與現(xiàn)有技術(shù)相比鐵尾礦的利用率高，燒結(jié)溫度低，跟 同類產(chǎn)品相比大大降低能耗；生產(chǎn)工藝簡單，易于操作。制坯過程中用震動沉淀的方法，大 大降低氣孔率；在制備過程過程中沒有廢氣、廢渣和廢水以及噪聲污染；制品經(jīng)過放射性 檢測，達到國家標(biāo)準(zhǔn)，在使用過程中不會的人體和環(huán)境造成危害。制品經(jīng)切割并打磨后表面 光潔，可替代大理石花崗巖等飾面材料。


附圖為用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例作進一步的詳細說明本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚，按重量百分比各組分含量為鐵尾礦粉高爐渣25%-32%硼砂2%-4%
無水BaCO30. 5% ~1%菱鎂礦5%-9%鉀長石1.5%-2%純堿5%-10%TiO20% -1. 2%Sb2O3、0% -1. 5%硫磺用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下45%-54%鐵尾礦粉、25%-32%高爐渣、2%-4%硼 砂、0. 5% -1%無水 BaC03、5% -9%菱鎂礦、1. 5% -2%鉀長石、5% -10%純堿、0% -1. 2% TiO2,0% -1. 5% Sb2O3和0% -1. 3%硫磺裝入球磨機中混磨10小時；C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水，混合均勻，調(diào) 成均勻的稀糊狀；d、在震動機上震動4小時，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動機上震動2小時，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中70-90°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為950°C -1150°C，焙燒時間 110分鐘-165分鐘，保溫時間為20分鐘-45分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。實施例1 用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下54Kg鐵尾礦粉、25Kg高爐渣、2Kg硼砂、0. 5Kg無水 BaC03、5Kg菱鎂礦、1. 5Kg鉀長石、5Kg純堿、1. 2KgTi02、l. 5KgSb203和1. 3Kg硫磺裝入球磨機 中混磨10小時;C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水48Kg，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；d、在震動機上震動4小時，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動機上震動2小時，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中80°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為950°C，焙燒時間110分鐘，保溫時間為20分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。理化性能測試數(shù)據(jù)為密度2. 80g/cm3,抗壓強度94MPa，抗彎強度28Mpa，莫氏硬度5。實施例2
用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下45Kg鐵尾礦粉、32Kg高爐渣4Kg硼砂、IKg無水 BaCO3>9Kg菱鎂礦、2Kg鉀長石、5Kg純堿、IKg TiO2, IKgSb2O3和IKg硫磺裝入球磨機中混磨 10小時；
C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水50Kg，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；d、在震動機上震動4小時，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動機上震動2小時，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中70°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為1000°C，焙燒時間120分 鐘分鐘，保溫時間為30分鐘5分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。理化性能測試數(shù)據(jù)為密度2. 66g/cm_3，抗壓強度88MPa，抗彎強度19Mpa，莫氏硬 度5。實施例3 用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下50Kg鐵尾礦粉、28Kg高爐渣、3Kg硼砂、0. 8Kg無水 BaCO3>6Kg菱鎂礦、1. 8Kg鉀長石、6Kg純堿裝入球磨機中混磨10小時；C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水48Kg，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；d、在震動機上震動4小時，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動機上震動2小時，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中85°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為1050°C，焙燒時間130分 鐘，保溫時間為40分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。理化性能測試數(shù)據(jù)為密度2. 58g/cnT3，抗壓強度61MPa，抗彎強度20Mpa，莫氏硬度4。實施例4:用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，包括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下48Kg鐵尾礦粉、28Kg高爐渣、2. 5Kg硼砂、IKg無水 BaCO3>8Kg菱鎂礦、2Kg鉀長石、7Kg純堿、裝入球磨機中混磨10小時；C、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積1 2的比例加水49Kg，混合均 勻，調(diào)成均勻的稀糊狀；
d、在震動機上震動4小時，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度30mm，模具在震動機上震動2小時，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中90°C干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；焙燒溫度為1100°C，焙燒時間1165分鐘，保溫時間為45分鐘，隨爐溫自然冷卻；h、出爐脫模；i、切割整形。理化性能測試數(shù)據(jù)為密度2. 43g/cnT3，抗壓強度65MPa，抗彎強度23Mpa，莫氏硬 度 4. 5。
權(quán)利要求
一種用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚，其特征在于，按重量百分比各組分含量為鐵尾礦粉 45％-54％高爐渣25％-32％硼砂 2％-4％無水BaCO3 0.5％-1％菱鎂礦5％-9％鉀長石1.5％-2％純堿 5％-10％TiO2 0％-1.2％Sb2O3、 0％-1.5％硫磺 0％-1.3％
2.按照權(quán)利要求1所述的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，其特征在于，包 括以下順序和步驟a、先將鐵尾礦粉和高爐渣分別粉碎至40目以下；b、按重量百分比將40目以下45%-54%鐵尾礦粉、25% -32%高爐渣、2% -4%硼砂、 0. 5% -1%無水BaC03、5% -9%菱鎂礦、1. 5% -2%鉀長石、5% -10%純堿、0% -1. 2% Ti02、 0% -1. 5% Sb203和0% -1. 3%硫磺裝入球磨機中混磨10小時；c、蔣磨好的物料倒入攪拌槽中，按水和物料體積比為1 2的比例加水，混合均勻，調(diào) 成均勻的稀糊狀；d、在震動機上震動4小時，排除其中氣泡，除去上層的水；e、倒入陶瓷模具中，厚度為30mm，模具在震動機上震動2小時，再除去上層水；f、再將模具和物料一同放入干燥爐中干燥兩天，即得到干坯；g、陶瓷模具和干坯一起放入燒結(jié)爐中焙燒；h、出爐脫模；i、切割整形。
3.按照權(quán)利要求1所述的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，其特征在于，步 驟f所述的干燥溫度70°C -90°C。
4.按照權(quán)利要求1所述的用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚的方法，其特征在于，步 驟g所述的焙燒溫度為950°C -1150°C，焙燒時間110分鐘-165分鐘，保溫時間為20分 鐘-45分鐘，隨爐溫自然冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用鞍山式鐵礦尾礦制備建筑飾面磚及制備方法。是由鐵礦尾礦粉、高爐渣、硼砂、無水BaCO3、菱鎂礦、鉀長石、純堿、TiO2、Sb2O3和硫磺組成，裝入球磨機中混磨一定時間，達到所需的粒度，加水調(diào)成均勻的稀糊狀，在震動機上排除氣泡，除去上層水，倒入陶瓷模具中，在震動機上震動，再除去上層水，再將模具和物料一同放入干燥爐中干燥，放入燒結(jié)爐中焙燒，出爐脫模，切割整形。有效地利用了資源，改善了環(huán)境，解決了尾礦的堆存問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，鐵尾礦的利用率高，氣孔率低，制備過程中沒有廢氣、廢渣、廢水、噪聲、無放射性污染生產(chǎn)工藝簡單，易于操作。制品經(jīng)切割并打磨后表面光潔，可替代大理石花崗巖等飾面材料。
文檔編號E04F13/14GK101830685SQ20101016352
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者劉旭, 劉春寶, 才委, 李亞超, 王利娟, 王旭, 鄧洪超, 馬文星 申請人:吉林大學(xué)