CN102659360B - 一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁矿尾矿处理技术领域，具体涉及一种利用铁矿尾矿制成的蒸养砖及其制备方法。一种铁矿尾矿蒸养砖，其特征在于它由活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥、石膏和水制备而成，各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿65～85%、河沙9～27%、普通硅酸盐水泥4～8%，活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥所占重量百分数之和为100%；石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%；水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%。本发明可解决目前以铁矿尾矿为主要原料制备建筑材料水泥用量大、成本高，以及再次回收铁精矿带来的二次污染的问题。

Description

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及铁矿尾矿处理技术领域，具体涉及一种利用铁矿尾矿制成的蒸养砖及其制备方法。

背景技术

随着钢铁行业的快速增长，对铁矿石的需求越来越大，铁矿选矿产生的尾矿也越来越多。尾矿不仅占用了大量宝贵土地资源，而且在城镇附近的尾矿坝还存在安全威胁，即使远离居民区的尾矿坝一旦出现事故也会对环境造成巨大污染。因此，如何变废为宝将铁矿尾矿资源化利用成了人们越来越关注的问题。

随着我国经济的高速发展，钢铁的需求量也日益攀升，由此而带来的以铁矿尾矿等为形式的大量的工业废料越来越受到人们的关注。这些工业废料不仅占用了大量的土地资源，污染了环境，还存在着一定安全隐患，急需要投入相当大的精力去恢复和治理。同时，为了改变我国建材行业中长期以粘土为原料生产烧结砖这一大量浪费土地资源、破坏耕地的做法，我国于2003年6月30日起禁止生产、使用、销售实心粘土砖，并提倡研究使用工业废料作为新型建材。于是，很多学者开始着手研究利用铁矿尾矿作为填料来制备各种建筑材料，如公开号为 CN 101786859 A（一种铁尾矿烧结砖及其制备方法）、 CN 101182141 A （一种利用铁尾矿制备高强结构材料的方法）、CN 1887770 A（以铁尾矿为原料生产烧结砖的方法）、CN 101725206 A（一种铁矿尾砂墙体蒸压砖及其制备方法）及CN 1727301 A（一种铁矿尾矿砂免烧免蒸承重砌块或砖及其制造工艺）等专利文献。

但上述专利文献公开的制备方法由于水泥、骨料用量大，致使成本过高，缺乏市场竞争力，其根本原因在于铁矿尾矿粒度细，属于典型的非活性矿物料，不具备火山灰活性。因此，在利用铁矿尾矿制备各种建筑材料的过程中只能当作惰性填料使用，添加量一般不大，难以真正达到大量消耗铁矿尾矿的目的。与此同时，在资源日益匮乏的今天，很多学者还研究了将铁矿尾矿进行一定的工艺处理后，再次选矿回收得到铁精矿，但同时也带来了二次尾矿，造成二次污染，达不到完全利用铁矿尾矿的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，解决目前以铁矿尾矿为主要原料制备建筑材料水泥用量大、成本高，以及再次回收铁精矿带来的二次污染的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种铁矿尾矿蒸养砖，其特征在于它由活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥、石膏和水制备而成，各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿65～85%、河沙9～27%、普通硅酸盐水泥4～8%，活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥所占重量百分数之和为100%；石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%；水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%。

所述的活化的铁矿尾矿的制备为：①活化处理：将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿；②磁选：将上述经过活化处理后的铁矿尾矿通过干式磁选机，分离出其中的铁精矿，剩余物质既为活化的铁矿尾矿。

所用河沙粒径分布为0.6～4.75mm。

上述一种铁矿尾矿蒸养砖的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：

1）活化的铁矿尾矿的制备：

①活化处理：将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿；

②磁选：将上述经过活化处理后的铁矿尾矿通过干式磁选机，分离出其中的铁精矿，剩余物质既为活化的铁矿尾矿；

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿65～85%、河沙9～27%、普通硅酸盐水泥4～8%，活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥所占重量百分数之和为100%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力20～30MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为25～30℃、相对湿度不低于90%（一般为90%～95%）的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

所述活化处理中的压滤，是用压滤机脱除铁矿尾矿中的水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为17～18wt%的尾矿滤饼；

所述活化处理中的干燥，是进一步降低尾矿滤饼的含水率，便于下一步煅烧，干燥可通过加热、红外辐照等方法实现，干燥后的尾矿滤饼含水率低于5wt%，产物为干燥尾矿；

所述活化处理中的煅烧，是掺入占干燥尾矿总质量2～6%的煤粉，在600～700℃温度下进行煅烧，升温速率为15～20℃/min，添加煤粉的目的在于保持弱还原气氛，煅烧时间1小时，得到煅烧后的尾矿；

所述活化处理中的干法骤冷，是将煅烧后的尾矿在流动空气中迅速冷却，并实现气固分离；冷却后的铁矿尾矿用干法磁选进行再选矿，选出煅烧活化过程中形成的磁铁矿作为铁精矿，选矿后的残余物既为活化的铁矿尾矿。

本发明的有益效果是：先将铁矿尾矿进行活化处理，使铁矿尾矿中所含的菱铁矿和赤铁矿转化为具有磁性的磁铁矿，这样可以通过磁选加以回收，重新作为钢铁原料。与此同时，经过高温煅烧使铁矿尾矿中所含的硅质矿物和铝质矿物的火山灰活性得到明显提高，因此可以减少制作铁矿尾矿蒸养砖时水泥的用量或在添加同等水泥量的情况下提铁矿尾矿蒸养砖强度，并彻底解决了现有技术中因活化处理铁矿尾矿回收铁精矿带来的二次污染的问题，达到高效、经济、资源化利用铁矿尾矿的目的。本发明水泥用量小(普通硅酸盐水泥4～8%)、成本低。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，它包括以下步骤：

以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿蒸养砖，

1）活化的铁矿尾矿的制备：首先是将其（梅山铁矿的铁矿尾矿）进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体工艺如下：

压滤和干燥：用压滤设备（此处用板框式压滤机）对铁矿尾矿矿浆进行脱水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为17wt%的尾矿滤饼；将尾矿滤饼放入烘箱中以110℃干燥8小时，干燥尾矿含水率3wt%，得到干燥尾矿 。

煅烧和干法骤冷（冷却）：将干燥尾矿掺入其质量2%的煤（煤粉），混合均匀，在700℃下煅烧1小时，升温速率为15℃/min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。

②磁选：将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿（或称活化铁矿尾矿）。

一般认为，作为水泥制品填料的物质在碱性溶液中其SiO₂和Al₂O₃溶出率越高，该物质的火山灰活性就越高。在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后活化铁矿尾矿的SiO₂ 和Al₂O₃溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO₂溶出率为5.4%，Al₂O₃溶出率为4.6%，而煅烧后活化铁矿尾矿的SiO₂和Al₂O₃溶出率分别提高了17.2%和4.6%，说明煅烧确实起到了提高铁矿尾矿火山灰活性的作用。

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿65%、河沙27%（粒径分布为0.6～4.75 mm）、普通硅酸盐水泥8%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力25MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为25℃、相对湿度为90%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

将所制备的铁矿尾矿蒸养砖按照JC／T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准进行强度测试，其抗压强度的平均值为23.4MPa，超过了MU-20的强度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和工艺制备了蒸养砖，测得其抗压强度平均值为16.1MPa，仅达到了MU-15的强度要求。由此表明，采用经煅烧的活化的铁矿尾矿在同样配比和同等工艺条件下制得的铁矿尾矿蒸养砖，比用未煅烧的铁矿尾矿制得的蒸养砖的抗压强度要提高很多。普通硅酸盐水泥8%，说明本发明水泥用量小、成本低。

实施例2：

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，它包括以下步骤：

以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿蒸养砖，

1）活化的铁矿尾矿的制备：首先是将其（梅山铁矿的铁矿尾矿）进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体工艺如下：

压滤和干燥：可参照实施例1中的步骤进行。

煅烧和干法骤冷（冷却）：将干燥尾矿掺入其质量4%的煤（煤粉），混合均匀，在700℃下煅烧1小时，升温速率为20℃/min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。

②磁选：将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿（或称活化铁矿尾矿）。

在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂ 和Al₂O₃溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO₂溶出率为5.4%，Al₂O₃溶出率为4.6%，而煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂和Al₂O₃溶出率分别提高了23.8%和5.7%。

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿75%、河沙19%（粒径分布为0.6～4.75 mm）、普通硅酸盐水泥6%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力20MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为30℃、相对湿度为95%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

将所制备的铁矿尾矿蒸养砖按照JC／T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准进行强度测试，其抗压强度的平均值为21.5MPa，超过了MU-20的强度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和工艺制备了蒸养砖，测得其抗压强度平均值为13.1MPa，低于MU-15的强度要求。普通硅酸盐水泥6%，说明本发明水泥用量小、成本低。

实施例3：

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，它包括以下步骤：

以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿蒸养砖，

1）活化的铁矿尾矿的制备：首先是将其（梅山铁矿的铁矿尾矿）进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体工艺如下：

压滤和干燥：可参照实施例1中的步骤进行。

煅烧和干法骤冷（冷却）：将干燥尾矿掺入其质量6%的煤（煤粉），混合均匀，在700℃下煅烧1小时，升温速率为18℃/min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。

②磁选：将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿（或称活化铁矿尾矿）。

在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂ 和Al₂O₃溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO₂溶出率为5.4%，Al₂O₃溶出率为4.6%，而煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂和Al₂O₃溶出率分别提高了33.1%和10.1%。

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿85%、河沙11%（粒径分布为0.6～4.75 mm）、普通硅酸盐水泥4%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力30MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为25℃、相对湿度为92%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

将所制备的铁矿尾矿蒸养砖按照JC／T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准进行强度测试，其抗压强度的平均值为22.6MPa，超过了MU-20的强度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和工艺制备了蒸养砖，测得其抗压强度平均值为10.5MPa，低于MU-15的强度要求。

实施例4：

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，它包括以下步骤：

以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿蒸养砖，

1）活化的铁矿尾矿的制备：首先是将其（梅山铁矿的铁矿尾矿）进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体工艺如下：

压滤和干燥：可参照实施例1中的步骤进行。

煅烧和干法骤冷（冷却）：将干燥尾矿掺入其质量2%的煤（煤粉），混合均匀，在600℃下煅烧1小时，升温速率为20℃/min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。

②磁选：将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿（或称活化铁矿尾矿）。

在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂ 和Al₂O₃溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO₂溶出率为5.4%，Al₂O₃溶出率为4.6%，而煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂和Al₂O₃溶出率分别提高了3.5%和2.4%。

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿65%、河沙27%（粒径分布为0.6～4.75 mm）、普通硅酸盐水泥8%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力25MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为30℃、相对湿度为90%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

将所制备的铁矿尾矿蒸养砖按照JC／T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准进行强度测试，其抗压强度的平均值为21.8MPa，超过了MU-20的强度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和工艺制备了蒸养砖，测得其抗压强度平均值为16.1MPa，仅达到了MU-15的强度要求。

实施例5：

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，它包括以下步骤：

以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿蒸养砖，

1）活化的铁矿尾矿的制备：首先是将其（梅山铁矿的铁矿尾矿）进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体工艺如下：

压滤和干燥：可参照实施例1中的步骤进行。

煅烧和干法骤冷（冷却）：将干燥尾矿掺入其质量4%的煤（煤粉），混合均匀，在600℃下煅烧1小时，升温速率为15℃/min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。

②磁选：将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿（或称活化铁矿尾矿）。

在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂ 和Al₂O₃溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO₂溶出率为5.4%，Al₂O₃溶出率为4.6%，而煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂和Al₂O₃溶出率分别提高了6.1%和7.6%。

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿75%、河沙21%（粒径分布为0.6～4.75 mm）、普通硅酸盐水泥4%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力30MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为30℃、相对湿度为95%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

将所制备的铁矿尾矿蒸养砖按照JC／T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准进行强度测试，其抗压强度的平均值为16.4MPa，达到了MU-15的强度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和工艺制备了蒸养砖，测得其抗压强度平均值为9.9MPa，低于MU-15的强度要求。

实施例6：

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，它包括以下步骤：

以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿蒸养砖，

1）活化的铁矿尾矿的制备：首先是将其（梅山铁矿的铁矿尾矿）进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体工艺如下：

压滤和干燥：可参照实施例1中的步骤进行。

煅烧和干法骤冷（冷却）：将干燥尾矿掺入其质量6%的煤（煤粉），混合均匀，在600℃下煅烧1小时，升温速率为15℃/min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。

②磁选：将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿（或称活化铁矿尾矿）。

在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂ 和Al₂O₃溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO₂溶出率为5.4%，Al₂O₃溶出率为4.6%，而煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂和Al₂O₃溶出率分别提高了8.4%和8.8%。

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿85%、河沙9%（粒径分布为0.6～4.75 mm）、普通硅酸盐水泥6%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力30MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为25℃、相对湿度为92%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

将所制备的铁矿尾矿蒸养砖按照JC／T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准进行强度测试，其抗压强度的平均值为19.6MPa，明显超过了MU-15的强度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和工艺制备了蒸养砖，测得其抗压强度平均值为12.6MPa，低于MU-15的强度要求。

实施例7：

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，它包括以下步骤：

以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿蒸养砖，

1）活化的铁矿尾矿的制备：首先是将其（梅山铁矿的铁矿尾矿）进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体工艺如下：

压滤和干燥：可参照实施例1中的步骤进行。

煅烧和干法骤冷（冷却）：将干燥尾矿掺入其质量4%的煤（煤粉），混合均匀，在700℃下煅烧1小时，升温速率为18℃/min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。

②磁选：将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿。

在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、活化的铁矿尾矿（即煅烧后活化铁矿尾矿）的SiO₂ 和Al₂O₃溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO₂溶出率为5.4%，Al₂O₃溶出率为4.6%，而煅烧后活化铁矿尾矿的SiO₂和Al₂O₃溶出率分别提高了23.8%和5.7%。

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿70%、河沙24%（粒径分布为0.6～4.75 mm）、普通硅酸盐水泥6%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力25MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为30℃、相对湿度为91%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

将所制备的铁矿尾矿蒸养砖按照JC／T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准进行强度测试，其抗压强度的平均值为22.9MPa，超过了MU-20的强度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和工艺制备了蒸养砖，测得其抗压强度平均值为13.9MPa，低于MU-15的强度要求。

实施例8：

一种铁矿尾矿蒸养砖及其制备方法，它包括以下步骤：

以梅山铁矿的铁矿尾矿为原料制备铁矿尾矿蒸养砖，

1）活化的铁矿尾矿的制备：首先是将其（梅山铁矿的铁矿尾矿）进行活化处理并用干法磁选选出活化过程中形成的磁铁矿。①活化处理的具体工艺如下：

压滤和干燥：用压滤机脱除铁矿尾矿中的水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为18wt%的尾矿滤饼；用红外-远红外干燥机进行干燥，干燥后的尾矿滤饼含水率为4.5wt%，产物为干燥尾矿。

煅烧和干法骤冷（冷却）：将干燥尾矿掺入其质量6%的煤（煤粉），混合均匀，在600℃下煅烧1小时，升温速率为15℃/min，得到煅烧后的尾矿；取出后用流动空气迅速将其冷却，并用收尘的方式实现气固分离。

②磁选：将经过煅烧冷却的铁矿尾矿进行干法磁选，分离出其中的铁精矿，余下的物质既为用于制备铁矿尾矿加气混凝土砌块的活化的铁矿尾矿。

在本实例中用光度法分别测定了未煅烧铁矿尾矿、煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂ 和Al₂O₃溶出率。对于未煅烧铁矿尾矿SiO₂溶出率为5.4%，Al₂O₃溶出率为4.6%，而煅烧后的活化的铁矿尾矿的SiO₂和Al₂O₃溶出率分别提高了8.4%和8.8%。

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿70%、河沙22%（粒径分布为0.6～4.75 mm）、普通硅酸盐水泥8%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力25MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为25℃、相对湿度为90%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖（成品）。

将所制备的铁矿尾矿蒸养砖按照JC／T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准进行强度测试，其抗压强度的平均值为22.1MPa，超过了MU-20的强度要求。为了对比，用未煅烧铁矿尾矿为原料以同样的配比和工艺制备了蒸养砖，测得其抗压强度平均值为15.8MPa，仅达到了MU-15的强度要求。

本发明所列举的各工艺参数（如温度、压力、时间）的上下限取值以及区间取值，都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (3)

1.一种铁矿尾矿蒸养砖，其特征在于它由活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥、石膏和水制备而成，各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿65～85%、河沙9～27%、普通硅酸盐水泥4～8%，活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥所占重量百分数之和为100%；石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%；水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%；

所述的活化的铁矿尾矿的制备为：①活化处理：将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿；②磁选：将上述经过活化处理后的铁矿尾矿通过干式磁选机，分离出其中的铁精矿，剩余物质既为活化的铁矿尾矿；

所述活化处理中的压滤，是用压滤机脱除铁矿尾矿中的水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为17～18wt%的尾矿滤饼；

所述活化处理中的干燥，干燥通过加热、红外辐照方法实现，干燥后的尾矿滤饼含水率低于5wt%，产物为干燥尾矿；

所述活化处理中的煅烧，是掺入占干燥尾矿总质量2～6%的煤粉，在600～700℃温度下进行煅烧，升温速率为15～20℃/min，煅烧时间1小时，得到煅烧后的尾矿；

所述活化处理中的干法骤冷，是将煅烧后的尾矿在流动空气中迅速冷却，并实现气固分离。

2.根据权利要求1所述的一种铁矿尾矿蒸养砖，其特征在于：所用河沙粒径分布为0.6～4.75mm。

3.一种制备如权利要求1所述的铁矿尾矿蒸养砖的方法，其特征在于它包括以下步骤：

1）活化的铁矿尾矿的制备：

①活化处理：将铁矿尾矿进行压滤、干燥、煅烧、干法骤冷，得到经过活化处理后的铁矿尾矿；

②磁选：将上述经过活化处理后的铁矿尾矿通过干式磁选机，分离出其中的铁精矿，剩余物质既为活化的铁矿尾矿；

所述活化处理中的压滤，是用压滤机脱除铁矿尾矿中的水，铁矿尾矿经压滤处理得到含水率为17～18wt%的尾矿滤饼；

所述活化处理中的干燥，干燥通过加热、红外辐照方法实现，干燥后的尾矿滤饼含水率低于5wt%，产物为干燥尾矿；

所述活化处理中的煅烧，是掺入占干燥尾矿总质量2～6%的煤粉，在600～700℃温度下进行煅烧，升温速率为15～20℃/min，煅烧时间1小时，得到煅烧后的尾矿；

所述活化处理中的干法骤冷，是将煅烧后的尾矿在流动空气中迅速冷却，并实现气固分离；

2）配料与混合：按各原料组分按重量百分数为：活化的铁矿尾矿65～85%、河沙9～27%、普通硅酸盐水泥4～8%，活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥所占重量百分数之和为100%，选取活化的铁矿尾矿、河沙和普通硅酸盐水泥；按石膏的加入量为活化的铁矿尾矿、河沙及普通硅酸盐水泥质量总和的2%，选取石膏；按水加入量为活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏质量总和的8%，选取水；

将活化的铁矿尾矿、河沙、普通硅酸盐水泥和石膏先干混10分钟，后加入水混合搅拌10分钟，得到混合好的料浆；

3）成型：混合好的料浆采用压制成型，成型压力20～30MPa，得到砖坯；

4）养护：将成型得到的砖坯先在温度为25～30℃、相对湿度不低于90%的条件下养护一天，然后在90 ℃温度下蒸养一天，再在室温下喷水养护五天，即得到铁矿尾矿蒸养砖。