一种大掺量镍渣免烧砖及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种大掺量镍渣免烧砖，主要由以下质量百分含量的原料制成：粗镍渣40～70％、镍渣粉20～40％、水泥4～12％、水6～14％，上述原料的质量百分含量之和为100％，该免烧砖的原料，根据镍渣自身的物化特性，优化了镍渣级配组成和化学成分，利用钢渣和镍渣的共粉磨协同效应降低了镍渣的粉磨难度，并提高了粉体活性，能有效资源化利用废弃镍渣；还公开了上述大掺量镍渣免烧砖的制备方法，该制备方法工艺可靠、成本低，能最大程度的利用镍渣。
【专利说明】
一种大掺量镍渣免烧砖及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于免烧砖技术领域，具体涉及一种大掺量镍渣免烧砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 镍渣是冶炼镍铁合金产生的固体废渣，镍铁合金主要被用于不锈钢生产，因此镍 渣也被称为不锈钢渣或镍铁渣，每生产It镍会产生6~16t镍渣，现有的镍渣多采用堆存处 理，占地面积大，还会造成一定的环境污染。
[0003] 镍渣的主要成分是0&0、1%0^12〇3、5丨〇2和?62〇3，其中〇 &0、1%0^12〇3含量较低，51〇2 和Fe2O3含量较高，整体呈酸性。与其他的冶炼废渣如粒化高炉矿渣、钢渣(二者均为碱性废 渣)相比，其典型特征就是易磨性差，活性低，因而镍渣的资源化利用途径少，处置成本高， 大量的镍渣只能使用堆存处理，因此如何提高镍渣的易磨性和活性，拓展其资源化利用途 径，是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种大掺量镍渣免烧砖，根据镍渣自身的物化特性，优化 了镍渣级配组成和化学成分，利用钢渣和镍渣共粉磨协同效应降低了镍渣的粉磨难度，并 提高了镍渣活性，可以有效的提高镍渣的资源化综合利用效率。
[0005] 本发明的目的还在于提供上述大掺量镍渣免烧砖的制备方法，该制备方法工艺可 靠、成本低，可以大掺量使用镍渣。
[0006] 本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种大掺量镍渣免烧砖，主 要由以下质量百分含量的原料制成： 粗镍渣： 40~60°/〇 镍渣粉： 20-40%
[0007] 水泥： 4~丨2% 水: 6-14%
[0008] 上述原料的质量百分含量之和为100%。
[0009] 其中粗镍渣为粗集料，镍渣粉为细集料，水泥为胶凝材料。
[0010] 在上述大掺量镍渣免烧砖的各原料中：
[0011] 所述的粗镍渣为粒径大于区分粒径的大粒径镍渣，所述的镍渣粉为粒径小于区分 粒径的细镍渣与钢渣的混合物在助磨剂的作用下经共粉磨后的产物，所述的区分粒径根据 累计筛余来确定，将累计筛余为40~70%的粒径作为区分粒径。
[0012] 具体的，区分粒径、粗镍渣和镍渣粉通过以下方法获得：首先将镍渣进行筛分分 级，使用标准套筛对镍渣的级配进行分析并确定区分粒径，区分粒径按照累计筛余确定，累 计筛余为40~70%的粒径作为区分粒径，区分粒径作为镍渣筛分的依据，大于区分粒径的 镍渣筛分后用作免烧砖粗镍渣(粗集料），小于区分粒径细镍渣加入一定的钢渣经过共粉磨 后用作镍渣粉(细集料）。
[0013] 在该镍渣粉的制备过程中：
[0014] 本发明所述的细镍渣与钢渣的质量份配比优选为1:0.2~1。
[0015]本发明所述的助磨剂的用量优选占细镍渣与钢渣总质量的0.05~0.3%。
[0016] 本发明所述的助磨剂优选为常规的水泥助磨剂，如三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二 醇、丙二醇等。
[0017] 本发明所述的钢渣的粒径优选为0.5~2.0mm。
[0018] 本发明共粉磨的时间优选为20~60min，共粉磨后的产物的出料细度优选为80μπι 筛余小于10 %。
[0019] 本发明所述镍渣的粒径优选为0~10mm。
[0020] 本发明的第二个目的是通过以下技术方案来实现的：上述大掺量镍渣免烧砖的制 备方法，含以下步骤:按上述用量关系取各原料粗镍渣、镍渣粉和水泥进行配料，混匀后按 上述用量关系加入水再次混匀后进行压制，即制得大掺量镍渣免烧砖砖坯，所述砖坯经自 然养护或蒸汽养护即制得大掺量镍渣免烧砖。
[0021] 其中自然养护优选为25~30天洒水养护，蒸汽养护优选为75~100°C条件下养护 24~48h。
[0022] 本发明具有以下优点：
[0023] (1)本发明考虑了镍渣的级配分布特点，将镍渣分为粗镍渣和细镍渣两大类，将粗 镍渣用作免烧砖粗集料，细镍渣再加工后用作免烧砖细集料，可以提高镍渣的掺量，本发明 的镍渣综合掺量(粗镍渣+细镍渣)可以达到60 %以上
[0024] (2)本发明考虑了镍渣的易磨性和活性差的问题，加入钢渣与细镍渣共同粉磨，既 能利用共粉磨的协同效应降低粉磨难度，还能提高镍渣粉的活性，提高镍渣免烧砖的性能。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0026] 实施例1
[0027] 本实施例提供的大掺量镍渣免烧砖，由以下质量百分含量的原料制成： 粗镍渣： 53.2 镍渣粉： 31.7
[0028] 水泥: 6.9 水.?. 8.2
[0029] 上述原料的质量百分含量之和为100%。
[0030] 其中区分粒径、粗镍渣通过以下方法获得:首先将镍渣进行筛分分级，镍渣的粒径 为0~9mm，使用标准套筛对镍渣的级配进行分析并确定区分粒径，区分粒径按照累计筛余 确定，累计筛余为40~70%的粒径作为区分粒径，经试验本实施例的区分粒径为1.18mm，大 于1.18mm的粗镍渣比例为63.2%，小于1.18mm粒径的细镍渣所占比例为36.8%。
[0031 ]镍渣粉通过以下方法获得:将细镍渣与粒径0.6~1.5mm的钢渣按照1:0.8的质量 份配比进行共同粉磨，加入0.06% (占细镍渣和钢渣总质量）的三乙醇胺助磨剂，粉磨时间 为22min，最后得到的镍渣粉的细度为80μπι筛余5.9%。
[0032] 水泥为P·〇 32.5。
[0033] 如图1所示，该大掺量镍渣免烧砖的制备方法如下:按上述用量关系取各原料粗镍 渣、镍渣粉和水泥进行配料，混匀后按上述用量关系加入水再次混匀后进行压制，即制得大 掺量镍渣免烧砖砖坯，所述砖坯经自然养护或蒸汽养护即制得大掺量镍渣免烧砖。
[0034]上述砖坯自然养护28天，制得的大掺量镍渣免烧砖的强度为17.4Mpa，符合JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》中规定的MU 15级别免烧砖的规定。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例提供的大掺量镍渣免烧砖，由以下质量百分含量的原料制成： 粗镍渣： 44.2 银淹粉： 39.0
[0037] 水泥： 7.3 水： Q.5
[0038] 上述原料的质量百分含量之和为100%。
[0039] 其中区分粒径、粗镍渣通过以下方法获得:首先将镍渣进行筛分分级，镍渣的粒径 为0~8.5mm，使用标准套筛对镍渣的级配进行分析并确定区分粒径，区分粒径按照累计筛 余确定，累计筛余为40~70%的粒径作为区分粒径，经试验本实施例的区分粒径为2.36mm， 大于2.36mm的粗镍渣比例为53.2%，小于2.36mm粒径的细镍渣所占比例为46.8%。
[0040] 镍渣粉通过以下方法获得:将细镍渣与粒径1.0~2. Omm的钢渣按照1:0.5的质量 份配比进行共同粉磨，加入0.1 % (占细镍渣和钢渣总质量）的三乙醇胺助磨剂，粉磨时间为 25min，最后得到的镍渣粉的细度为80μπι筛余7.4%。
[0041] 水泥为P·〇 42.5。
[0042] 该大掺量镍渣免烧砖的制备方法如下：按上述用量关系取各原料粗镍渣、镍渣粉 和水泥进行配料，混匀后按上述用量关系加入水再次混匀后进行压制，即制得大掺量镍渣 免烧砖砖坯，所述砖坯经自然养护或蒸汽养护即制得大掺量镍渣免烧砖。
[0043]上述砖坯于80°C蒸汽养护36h，制得的大掺量镍渣免烧砖的强度为26.2Mpa，符合 JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》中规定的MU 20级别免烧砖的规定。
[0044] 实施例3
[0045] 本实施例提供的大掺量镍渣免烧砖，由以下质量百分含量的原料制成： 粗镍渣： 40.5 镍渣粉： 38.5
[0046] 水泥： .8:.4 水： 12.6
[0047] 上述原料的质量百分含量之和为100%。
[0048] 其中区分粒径、粗镍渣通过以下方法获得:首先将镍渣进行筛分分级，使用标准套 筛对镍渣的级配进行分析并确定区分粒径，区分粒径按照累计筛余确定，累计筛余为40~ 70%的粒径作为区分粒径，经试验或者，本实施例的区分粒径为1.18_，大于1.18mm的粗镍 渣比例为58.2%，小于1.18mm的细镍渣所占比例为41.8%。
[0049] 镍渣粉通过以下方法获得:将细镍渣与粒径1.0~2. Omm的钢渣按照1:0.2的质量 份配比进行共同粉磨，加入0.13% (占细镍渣和钢渣总质量）的助磨剂三乙醇胺，粉磨时间 为30min，最后得到的镍渣粉的细度为80μπι筛余5.4%。
[0050] 水泥为P·〇 42.5。
[0051] 该大掺量镍渣免烧砖的制备方法如下：按上述用量关系取各原料粗镍渣、镍渣粉 和水泥进行配料，混匀后按上述用量关系加入水再次混匀后进行压制，即制得大掺量镍渣 免烧砖砖坯，所述砖坯经自然养护即制得大掺量镍渣免烧砖。
[0052]上述砖坯自然养护25天，制得的大掺量镍渣免烧砖的强度为23.5Mpa，符合JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》中规定的MU 20级别免烧砖的规定。
[0053] 实施例4
[0054]本实施例提供的大掺量镍渣免烧砖，由以下质量百分含量的原料制成： 粗镍渣： 60 镍渣粉： 2.1 ..5
[0055] 水泥： 9.4 水； 9.1
[0056] 上述原料的质量百分含量之和为100%。
[0057] 其中区分粒径、粗镍渣通过以下方法获得:首先将镍渣进行筛分分级，使用标准套 筛对镍渣的级配进行分析并确定区分粒径，区分粒径按照累计筛余确定，累计筛余为40~ 70%的粒径作为区分粒径，经试验或者，本实施例的区分粒径为1.18_，大于1.18mm的粗镍 渣比例为62%，小于1.18mm粒径的细镍渣所占比例为38%。
[0058] 镍渣粉通过以下方法获得:将细镍渣与粒径1.0~2. Omm的钢渣按照1:0.6的质量 份配比进行共同粉磨，加入0.1% (占细镍渣和钢渣总质量）的三异丙醇胺，粉磨时间为 34min，最后得到的镍渣粉的细度为80μπι筛余7.4%。
[0059] 该大掺量镍渣免烧砖的制备方法如下：按上述用量关系取各原料粗镍渣、镍渣粉 和水泥进行配料，混匀后按上述用量关系加入水再次混匀后进行压制，即制得大掺量镍渣 免烧砖砖坯，所述砖坯经自然养护即制得大掺量镍渣免烧砖。
[0060] 上述砖坯于90°C蒸汽养护26h，制得的大掺量镍渣免烧砖的强度为22.5Mpa，符合 JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》中规定的MU 20级别免烧砖的规定。
[0061] 本发明不局限于上述【具体实施方式】，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识 和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式 的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。
【主权项】
1. 一种大掺量镍渣免烧砖，其特征是主要由以下质量百分含量的原料制成： 粗镍渣： 40~70% 镍渣粉： 20~40% 水泥： 4~12% 水： 6'14% 上述原料的质量百分含量之和为100%。2. 根据权利要求1所述的大掺量镍渣免烧砖，其特征是:所述的粗镍渣为粒径大于区分 粒径的大粒径镍渣，所述的镍渣粉为粒径小于区分粒径的细镍渣与钢渣的混合物在助磨剂 的作用下经共粉磨后的产物，所述的区分粒径根据累计筛余百分率来确定，将累计筛余百 分率为40~70 %的粒径作为区分粒径。3. 根据权利要求2所述的大掺量镍渣免烧砖，其特征是:所述的细镍渣与钢渣的质量份 配比为1:0.2~1。4. 根据权利要求2所述的大掺量镍渣免烧砖，其特征是:所述的助磨剂的用量占细镍渣 与钢渣总质量的0.05~0.3%，所述的助磨剂为三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇或丙二醇。5. 根据权利要求2所述的大掺量镍渣免烧砖，其特征是：所述的钢渣的粒径为0.5~ 2.0mm〇6. 根据权利要求2所述的大掺量镍渣免烧砖，其特征是:共粉磨的时间为20~60min，共 粉磨后的产物的出料粒径为80μπι筛余小于10 %。7. 权利要求1-6任一项所述的大掺量镍渣免烧砖的制备方法，其特征是含以下步骤:按 上述用量关系取各原料粗镍渣、镍渣粉和水泥进行配料，混匀后按上述用量关系加入水再 次混匀后进行压制，即制得大掺量镍渣免烧砖砖坯，所述砖坯经自然养护或蒸汽养护即制 得大掺量镍渣免烧砖。8. 权利要求7所述的大掺量镍渣免烧砖的制备方法，其特征是：自然养护为25~30天洒 水养护，蒸汽养护为75~100°C条件下养护24~48h。
【文档编号】C04B28/02GK105859210SQ201610188310
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】陈哲, 谢红波, 麦俊明, 李凤娇
【申请人】广东省建筑材料研究院