本發(fā)明涉及燒結(jié)路面磚制備，具體涉及一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法。

背景技術(shù)：

1、石墨尾礦是指石墨深加工企業(yè)在開采和選礦加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。每生產(chǎn)1噸石墨精礦，約產(chǎn)生9噸石墨尾礦，我國(guó)石墨精礦年產(chǎn)量達(dá)到90萬噸，隨之而產(chǎn)生的石墨尾礦新增量超過800萬噸，僅有少部分被用于燒結(jié)墻材的生產(chǎn)，其余均未被有效處理處置。對(duì)環(huán)境的危害：石墨尾礦的大量堆存，不僅占用土地資源，還存在尾礦庫(kù)潰壩，造成滑坡、泥石流等災(zāi)害隱患。為消除污染應(yīng)對(duì)石墨尾礦進(jìn)行無害化處理，開展石墨尾礦的綜合利用。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)石墨尾礦的利用，基本都是排入尾礦庫(kù)，近年來，隨著國(guó)家政策收緊，采取等量或減量置換等措施對(duì)尾礦庫(kù)實(shí)施總量控制，尾礦庫(kù)數(shù)量原則上只減不增，這對(duì)日益增多的石墨尾礦產(chǎn)生量，大大增加了石墨深加工企業(yè)處理處置壓力，因此亟需針對(duì)石墨尾礦提出切實(shí)可行的處置方式，在大宗消納的基礎(chǔ)上，還能具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，助力石墨深加工企業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。

3、燒結(jié)路面磚具有強(qiáng)度高、耐磨等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于城市道路、公園廣場(chǎng)、公路等場(chǎng)所，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且原材料來源廣泛，是一種環(huán)保型的路面材料。隨著國(guó)家城市建設(shè)力度的進(jìn)一步加大，尤其在北方寒冷地區(qū)，混凝土路面磚的抗凍融性能差，而燒結(jié)路面磚經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，礦物晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生相變，提升路面磚的抗凍融性能，滿足吸水飽和時(shí)并經(jīng)受冰凍的公園廣場(chǎng)、公路等場(chǎng)所要求。

4、因此，為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，利用石墨尾礦開發(fā)具有高性能的燒結(jié)路面磚材料，為石墨尾礦的大宗消納處置，提供切實(shí)可行的實(shí)施路徑，也具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，填補(bǔ)目前技術(shù)的空白。

2、本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，包括如下步驟：

4、(1)原料預(yù)處理：

5、①石墨尾礦：將石墨尾礦脫水處理并且控制其含水率；

6、②煤矸石固廢：將煤矸石進(jìn)行粗破、細(xì)碎，過100目(0.15mm)振動(dòng)篩，得到煤矸石粉料；

7、(2)原料計(jì)量：將步驟(1)得到的石墨尾礦和煤矸石粉料按照一定比例置于攪拌設(shè)備中，攪拌均勻后，加入一定量的水，充分?jǐn)嚢杌旌?，得到混合料?/p>

8、(3)坯體成型：將步驟(2)得到的混合料置于成型模具，向成型模具施加壓力，待壓力達(dá)到一定壓力后，保壓一段時(shí)間，以0.5kn/s速度釋放壓力，待上壓頭完全離開模具后，通過反向施壓脫模，取出試塊；

9、(4)坯體干燥：將步驟(3)得到的試樣置于室內(nèi)自然環(huán)境下，靜置，把試件置于105℃鼓風(fēng)干燥箱中，干燥至恒重；

10、(5)試件焙燒：將步驟(4)得到的干燥后的試件置于可編程控制的馬弗爐中，通過設(shè)定升溫曲線進(jìn)行試件的高溫焙燒，待試件焙燒冷卻后，得到適用于吸水飽和時(shí)并經(jīng)受冰凍的燒結(jié)路面磚；

11、(6)試件測(cè)試：按照標(biāo)準(zhǔn)gb/t26001-2010《燒結(jié)路面磚》標(biāo)準(zhǔn)分別測(cè)試試件的吸水率、抗壓強(qiáng)度、抗凍融性能指標(biāo)。

12、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述石墨尾礦是石墨深加工企業(yè)采選過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，主要礦物成分為石英和長(zhǎng)石。

13、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述石墨尾礦脫水處理，控制其含水率在5～10％，所述煤矸石固廢經(jīng)過粗破、細(xì)碎，過100目(0.15mm)振動(dòng)篩，使得100目篩通過率大于90％。

14、優(yōu)選地，步驟(2)中，將石墨尾礦與煤矸石粉料分別按照重量比1:9，2:8，3:7，4:6，5:5，6:4，7:3，8:2，9:1計(jì)量稱重，所述混合料的含水率控制在10～15％之間。

15、優(yōu)選地，步驟(3)中，所述向成型模具施加壓力控制在20～30mpa，保壓時(shí)間控制為10～15s。

16、優(yōu)選地，步驟(4)中，所述室內(nèi)自然環(huán)境的溫度控制為20～25℃，相對(duì)濕度控制為60～80％的常壓環(huán)境，所述靜置的時(shí)間控制為12～36h。

17、優(yōu)選地，步驟(5)中，所述試件的高溫焙燒的時(shí)間控制為12～36h，高溫焙燒的溫度控制為900～1150℃，高溫焙燒的升溫時(shí)間控制為8～16h，高溫焙燒的保溫時(shí)間控制為4～6h。

18、優(yōu)選地，步驟(2)中，所述攪拌設(shè)備選自雙軸攪拌機(jī)、行星式攪拌機(jī)、砂漿攪拌機(jī)中的一種或幾種。

19、由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

20、1、本發(fā)明的方法制得的石墨尾礦燒結(jié)路面磚可以達(dá)到：抗壓強(qiáng)度65mpa，吸水率6.68％，飽和系數(shù)0.69，抗凍融循環(huán)25次，質(zhì)量損失0.42％；并且本發(fā)明制得的燒結(jié)路面磚符合國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需求，為石墨尾礦的綜合利用提供一種可行路徑；

21、2、本發(fā)明為石墨尾礦的減量化、資源化處理提供了適宜的路徑，提高了廢棄物的利用率，大大降低了碳排放量，減少了對(duì)環(huán)境的污染，經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性較強(qiáng)。

技術(shù)特征：

1.一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(1)中，所述石墨尾礦是石墨深加工企業(yè)采選過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，主要礦物成分為石英和長(zhǎng)石。

3.如權(quán)利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(1)中，所述石墨尾礦脫水處理，控制其含水率在5～10％，所述煤矸石固廢經(jīng)過粗破、細(xì)碎，過100目振動(dòng)篩，使得100目篩通過率大于90％。

4.如權(quán)利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(2)中，將石墨尾礦與煤矸石粉料分別按照重量比1:9，2:8，3:7，4:6，5:5，6:4，7:3，8:2，9:1計(jì)量稱重，所述混合料的含水率控制在10～15％之間。

5.如權(quán)利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(3)中，所述向成型模具施加壓力控制在20～30mpa，保壓時(shí)間控制為10～15s。

6.如權(quán)利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(4)中，所述室內(nèi)自然環(huán)境的溫度控制為20～25℃，相對(duì)濕度控制為60～80％的常壓環(huán)境，所述靜置的時(shí)間控制為12～36h。

7.如權(quán)利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(5)中，所述試件的高溫焙燒的時(shí)間控制為12～36h，高溫焙燒的溫度控制為900～1150℃，高溫焙燒的升溫時(shí)間控制為8～16h，高溫焙燒的保溫時(shí)間控制為4～6h。

8.如權(quán)利要求1所述的一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，其特征在于，步驟(2)中，所述攪拌設(shè)備選自雙軸攪拌機(jī)、行星式攪拌機(jī)、砂漿攪拌機(jī)中的一種或幾種。

9.采用如權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法制得的適用于吸水飽和時(shí)并經(jīng)受冰凍的石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種石墨尾礦制備燒結(jié)路面磚的工藝方法，包括：將石墨尾礦脫水干燥，煤矸石固廢進(jìn)行研磨分級(jí)，調(diào)整分級(jí)篩網(wǎng)尺寸進(jìn)行篩選；將石墨尾礦和煤矸石粉料按比例進(jìn)行計(jì)量，一起置于攪拌設(shè)備中，攪拌均勻后，加水，充分?jǐn)嚢杌旌?，得到混合料置于成型模具，向成型模具施加壓力，保壓，反向施壓進(jìn)行脫模，制得路面磚試件置于室內(nèi)自然環(huán)境下靜置一段時(shí)間，烘干后置于可編程控制馬弗爐中焙燒得到石墨尾礦燒結(jié)路面磚，本發(fā)明的方法制得的石墨尾礦燒結(jié)路面磚材料吸水率為6.8％，抗壓強(qiáng)度65MPa，飽和系數(shù)0.72，抗凍融質(zhì)量損失0.34％，本發(fā)明為石墨尾礦的減量化、資源化處理提供了適宜的路徑，提高了廢棄物的利用率。

技術(shù)研發(fā)人員：胡名衛(wèi),葉迎春,孟祥海,胡銳,徐元成,徐振,賴瑋,唐陽,王本字,于陽輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中建材黑龍江石墨新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17