铁尾矿污泥陶粒轻质透水混凝土及陶粒的制备方法
铁尾(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)砂经(jing)过洗(xi)选(xuan)后,粗细(xi)(xi)尾(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)砂已经(jing)可以作(zuo)为混凝土的(de)细(xi)(xi)集料使(shi)用(yong),但是最后沉降(jiang)的(de)尾(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)泥,因为是颗(ke)粒极细(xi)(xi)的(de)尾(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)砂和(he)粘土质胶(jiao)团(tuan)颗(ke)粒,无法用(yong)作(zuo)集料,如果回(hui)填还将影(ying)(ying)响矿(kuang)(kuang)(kuang)山安全(quan)开(kai)采。随着目前我国(guo)所开(kai)采的(de)矿(kuang)(kuang)(kuang)山品位降(jiang)低和(he)无尾(wei)(wei)(矿(kuang)(kuang)(kuang)库(ku))开(kai)采制(zhi)度的(de)全(quan)面实施,会(hui)造成大量(liang)的(de)尾(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)无法回(hui)填和(he)无处库(ku)存,将严(yan)重影(ying)(ying)响矿(kuang)(kuang)(kuang)山的(de)正(zheng)常开(kai)采,所以只有(you)实现尾(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)全(quan)量(liang)资源(yuan)化(hua)利用(yong)、尾(wei)(wei)矿(kuang)(kuang)(kuang)零排放目标,才能化(hua)解上述矛盾。
含(han)有(you)陶粒(li)的(de)(de)轻质透水混(hun)凝土,所述陶粒(li)为粒(li)径5mm-- lOmm连续级配的(de)(de)煤矸石(shi)陶粒(li),而(er)非本发明铁矿尾矿泥轻质陶粒(li),透水混(hun)凝土的(de)(de)原材料和配合比也完全不同。
为克服现有技术的不足,污泥陶粒设备厂家郑州德森环境提供一种铁尾(wei)矿(kuang)污(wu)泥陶粒(li)轻质透水(shui)混(hun)凝(ning)土及陶粒(li)的制备方法,开(kai)发利用铁尾(wei)矿(kuang)泥陶粒(li)制备轻质透水(shui)混(hun)凝(ning)土,变废为宝,缓解环(huan)境(jing)污(wu)染,实现海绵城市建设目标。
1、技术方案
为实现上述目的,本发明一(yi)种铁尾矿(kuang)污泥陶粒(li)轻(qing)质(zhi)透(tou)水混(hun)凝土,其(qi)特点(dian)是该轻(qing)质(zhi)混(hun)凝土中的组成(cheng)成(cheng)分及单方用量(liang)配比(kg.m-3)如下:
轻骨料(liao)(liao),700~880,所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)轻骨料(liao)(liao)采用(yong)铁尾矿污泥陶粒;胶凝材(cai)料(liao)(liao),280~480,所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)凝胶材(cai)料(liao)(liao)采用(yong)水泥;火山(shan)灰反应掺(chan)合材(cai)料(liao)(liao),50~100,所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)掺(chan)合材(cai)料(liao)(liao)采用(yong)硅灰; 改性材(cai)料(liao)(liao),4.3~7.6,所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)改性材(cai)料(liao)(liao)采用(yong)丙烯酸(suan)树脂乳(ru)液; 颜(yan)料(liao)(liao),14~21,所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)颜(yan)料(liao)(liao)采用(yong)水泥着色剂; 外加(jia)剂,4.5~8.0,所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)外加(jia)剂采用(yong)聚羧酸(suan)高(gao)效减水剂; 水,180~205。
作为本发明优选的技术(shu)方(fang)案,所述(shu)的铁尾(wei)矿(kuang)污泥陶(tao)粒粒径为5mm~lOmm,容重790kg.m-3,筒(tong)压强度达到(dao)5.6MPa,th吸水率为14.4%。
作(zuo)(zuo)为本(ben)发明优选的(de)(de)技术方案(an),所述的(de)(de)铁尾矿污泥(ni)(ni)陶(tao)粒(li)由铁尾矿泥(ni)(ni)作(zuo)(zuo)为塑性(xing)成分、城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)污泥(ni)(ni)作(zuo)(zuo)为燃分和粉(fen)煤灰作(zuo)(zuo)为骨架的(de)(de)混合物经过常规(gui)的(de)(de)造(zao)(zao)粒(li)、烧(shao)成,烧(shao)成成本(ben)只有普通陶(tao)粒(li)的(de)(de)2/3左右的(de)(de)污泥(ni)(ni)陶(tao)粒(li)产品,且(qie)该产品所使用(yong)原(yuan)料中的(de)(de)固体废弃物采用(yong)率达到了100%。将铁矿周围的(de)(de)周边(bian)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)水处理(li)剩余污泥(ni)(ni)、粉(fen)煤灰粗渣(zha)、尾矿泥(ni)(ni)等会导(dao)致环境(jing)二次污染的(de)(de)固废转化为目(mu)前海绵城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)建(jian)设急需的(de)(de)人造(zao)(zao)轻(qing)集料产品,污泥(ni)(ni)陶(tao)粒(li)可将城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)污泥(ni)(ni)中的(de)(de)重金属离子完全固定住。
作为(wei)(wei)本(ben)发明优选的(de)(de)(de)技(ji)术方案(an),所(suo)述(shu)(shu)的(de)(de)(de)铁尾(wei)矿污泥(ni)陶(tao)粒(li)原料的(de)(de)(de)配合比范围(wei)为(wei)(wei):铁尾(wei)矿泥(ni)20~30%,城市污泥(ni)25~50%,粉(fen)(fen)煤灰20~55%。所(suo)述(shu)(shu)的(de)(de)(de)铁尾(wei)矿污泥(ni)陶(tao)粒(li)原料的(de)(de)(de)优选配合比为(wei)(wei):铁尾(wei)矿泥(ni)25%,城市污泥(ni)40%,粉(fen)(fen)煤灰35%。所(suo)述(shu)(shu)的(de)(de)(de)水(shui)泥(ni)采用硅酸盐水(shui)泥(ni)或普硅水(shui)泥(ni)。所(suo)述(shu)(shu)的(de)(de)(de)水(shui)泥(ni)强度(du)等级(ji)为(wei)(wei)52.5级(ji)或42.5级(ji)。
作为本发明优选的技术方案,所述的铁尾矿泥的颗(ke)粒公称直径在0.6mm以下(xia),泥块含量≤1.0%,硫化物及硫酸盐含量≤0.5%,氯化物≤0.0226,
一种铁尾矿(kuang)污泥陶粒的制备方法(fa),按照如下步骤(zhou)进行:
(1)将(jiang)铁尾(wei)矿泥干燥粉磨,干燥温度(du)为(wei)110℃,按照一(yi)定的比例(li)和粉煤灰一(yi)起加(jia)入到(dao)湿(shi)态城市(shi)污泥中进行混合搅拌,搅拌时间为(wei)lOmin:
(2)将搅拌后的(de)(de)泥料在练泥机中(zhong)(zhong)练泥,并从练泥机的(de)(de)挤(ji)嘴中(zhong)(zhong)挤(ji)出(chu)、再被切(qie)割成中(zhong)(zhong)8mm×8mm的(de)(de)小泥丁;
(3)小(xiao)泥丁在成球盘中(zhong)被滚圆成中(zhong)8mm左(zuo)右的丸(wan)状坯体(ti),即陶粒生料球;
(4)将(jiang)陶(tao)粒生料球(qiu)置于110℃的烘箱中烘干3h;
(5)在模拟回转窑(yao)烧(shao)成的(de)工况(kuang)条(tiao)件(jian)下,在1040℃的(de)最高烧(shao)结(jie)温度(du)下进行烧(shao)结(jie),分别完成陶粒(li)生料(liao)球的(de)预(yu)热、烧(shao)结(jie)和冷却过程(cheng),制备出轻质陶粒(li)。
2、优点:
1)本发(fa)明利用(yong)铁(tie)尾(wei)矿(kuang)泥陶粒制备(bei)透水(shui)混凝土,是一种生态(tai)环保(bao)型透水(shui)材料(liao),从尾(wei)矿(kuang)治(zhi)理的(de)角度(du)来(lai)看不(bu)仅(jin)实(shi)(shi)现铁(tie)尾(wei)矿(kuang)全(quan)量(liang)资源化利用(yong)、铁(tie)尾(wei)矿(kuang)零排(pai)放(fang)目标而且(qie)减(jian)少了铁(tie)矿(kuang)尾(wei)矿(kuang)石本身对环境(jing)的(de)破坏,变废为(wei)宝,实(shi)(shi)现资源二次利用(yong)和循(xun)环经济,具有显著的(de)社会效益。
2)本发明利用铁尾(wei)矿(kuang)泥、城市(shi)污泥和(he)粉煤灰(hui)固(gu)废作为原(yuan)料,可以大幅(fu)降低透水(shui)混凝土(tu)成(cheng)本,加速透水(shui)混凝土(tu)在海绵城市(shi)建设中的推广应用,具(ju)有可观的经(jing)济效益和(he)社会效益。
3)本发(fa)明透(tou)水(shui)混凝土是一种新型地面(mian)渗透(tou)性铺装材料(liao),具有高透(tou)水(shui)性,耐磨防滑(hua),生态环(huan)保,施工快捷(jie)的特点。