[发明专利]一种轻质复合保温砌块及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种轻质复合保温砌块及其制备方法。

背景技术

镍铁矿渣是金属镍冶炼过程中所排放的一种以FeO、SiO₂为主要成分的熔融物经水淬后形成的粒化工业废渣，通常每生产1t镍约排放9～20t镍铁矿渣。镍铁矿渣分为干渣，水渣，高镍铁矿渣，低镍铁矿渣等不同类型。干渣中镍铁合金含量较高，水渣中镍铁合金含量较低。

近年来，随着镍产量的增加，镍铁矿渣排放量及堆存量也随之增加，据统计，全国镍铁矿渣年排放量达上千万吨，资源综合利用率不足8％。仅贵州省每年就排放近50万吨镍铁矿渣，而年利用仅3万吨左右，历年累计堆存量超过200万吨。国内外有色金属行业冶炼厂大都采取将镍铁矿渣露天堆存或固化回填矿井，露天堆存不仅占用耕地，干涸后遇大风形成扬尘污染环境，而且镍铁矿渣中有害物质随雨水冲刷会渗透到土壤中，造成地表水及地下水源的污染，破坏生态环境。并且还造成企业资源的浪费，增加了生产成本。

在现有技术中，对于镍铁矿渣的综合利用一直是一个难题，特别是冶炼工艺的差别及原矿品位的差异导致其化学成份极不均衡，利用的难度大；镍铁矿渣的氧化镁和氧化铁含量高限制了其使用领域；此外，由于镍铁矿渣中氧化硅和氧化铝的含量有限，短期内不具有使镍铁矿渣具有较高28d抗压强度比的能力，限制了其在水泥材料方面的掺量及其应用。

为此，本研究人员通过长期的探索与研究，将镍铁矿渣在与水泥材料进行掺量或者掺混应用领域提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种能够较大容量镍铁矿渣，进而提高对镍铁矿渣的处理和消耗量，避免了现有工艺中对于镍铁矿渣处理的成本以及处理难的问题，并将其和水泥材料进行掺混制备具有较高性能的镍铁矿渣复合保温砌块，具有良好的经济效益和环保价值，进而将镍铁矿渣废弃物资源进行了较大程度的综合利用。

在此基础上，本发明具体还提供一种镍铁矿渣复合保温砌块的制备方法，进一步的对制备工艺条件的控制与限制，并对原材料的用量以及加入方法进行控制，进而改善了保温砌块的抗压强度、抗冻强度等性能。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种轻质复合保温砌块，该轻质复合保温砌块由镍铁矿渣作为原料制备，并通过镍铁矿渣空心砌块与填充材料复合而成。

所述的镍铁矿渣空心砌块的原料成分(以干基重量份计)为镍铁矿渣80～90份，水泥10～20份，外加剂0～1份。

所述的镍铁矿渣具有≥52.6％的粒径为5-10mm，≤20％的粒径为<0.15mm，并且在镍铁矿渣材料中，粒径<0.15mm的镍铁矿渣与粒径为5-10mm的镍铁矿渣的质量比的比值为0.38。

所述的外加剂为碳酸钠。

所述的填充材料的原料成分(以干基重量份计)为镍铁矿渣粉80～90份，石膏1～5份，水泥3～6份，石灰1～6份，发泡剂1～2份。

所述的镍铁矿渣粉的比表面积≥350㎡/kg。

所述的石灰为生石灰，其消解温度≥65℃，消化时间<25min，其中CaO的质量百分含量≥65％。

所述的发泡剂为铝粉膏。

该轻质复合保温砌块的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备镍铁矿渣空心砌块：将镍铁矿渣和水泥按照上述配比置于搅拌机中，采用搅拌速度为100-130r/min搅拌处理5-10min，使其搅拌混合均匀后，再向其中按照配比加入外加剂和/或水，维持搅拌速度为100-130r/min，搅拌反应3～5min后，调整其水料比为0.22～0.25，静置1-4min后，继续维持搅拌速度进行搅拌处理，并采取边搅拌边将混合料送入砌块成型机上布料进行振动压制成型，振动压力控制在3.5-4.6㎏/㎡，振动压制时间为5-10s，再将成型后的砌块在自然条件下养护20-28天，即可获得镍铁矿渣空心砌块，待用；

(2)填充材料制备：镍铁矿渣粉，石膏，水泥，石灰按照上述配比进行混合均匀后，再向其中按照水料比为0.15-0.17加入水，并同时向其中加入上述重量份的发泡剂，并采用搅拌速度为100-120r/min搅拌处理2-4min，调整温度为60-80℃，获得填充材料，待用；

(3)浇注：将步骤2)获得的填充材料浇注在步骤1)获得的镍铁矿渣空心砌块中，再将其置于自然环境中进行养护处理28天后，即可获得轻质复合保温砌块。

上述所用的水泥为符合GB175标准要求的PO42.5级普通硅酸盐水泥。