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鐵尾礦污泥陶粒輕質透水混凝土及陶粒的制備方法
2017-10-31 訪問量：1619
國務院辦公廳以國辦發(fā)（2013]l號轉發(fā)國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部制訂的《綠色建筑行動方案》，明確要求大力發(fā)展綠色建材。目前政府積極推進海綿城市項目，國務院辦公廳2015年10月印發(fā)《關于推進海綿城市建設的指導意見》，部署推進海綿城市建設工作。透水混凝土是海綿城市發(fā)展建設的一種新型地面鋪裝材料，具有高透水性，耐磨防滑，生態(tài)環(huán)保，施工快捷。2016年海綿城市試點透水混凝土在全國16個城市開始執(zhí)行，并已在多個海綿城市試點成功。
鐵尾礦砂經(jīng)過洗選后，粗細尾礦砂已經(jīng)可以作為混凝土的細集料使用，但是最后沉降的尾礦泥，因為是顆粒極細的尾礦砂和粘土質膠團顆粒，無法用作集料，如果回填還將影響礦山安全開采。隨著目前我國所開采的礦山品位降低和無尾（礦庫）開采制度的全面實施，會造成大量的尾礦無法回填和無處庫存，將嚴重影響礦山的正常開采，所以只有實現(xiàn)尾礦全量資源化利用、尾礦零排放目標，才能化解上述矛盾。
近幾年，在透水路面材料應用方面有許多技術。中國專利申請，申請?zhí)?01510805358.6，公布日2016. 01.27，公開了一種含有陶粒的輕質透水混凝土，所述陶粒為粒徑5mm-- lOmm連續(xù)級配的煤矸石陶粒，而非本發(fā)明鐵礦尾礦泥輕質陶粒，透水混凝土的原材料和配合比也完全不同。
為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種鐵尾礦污泥陶粒輕質透水混凝土及陶粒的制備方法，開發(fā)利用鐵尾礦泥陶粒制備輕質透水混凝土，變廢為寶，緩解環(huán)境污染，實現(xiàn)海綿城市建設目標。
一、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種鐵尾礦污泥陶粒輕質透水混凝土，其特點是該輕質混凝土中的組成成分及單方用量配比(kg．m-3)如下：
輕骨料，700～880，所述的輕骨料采用鐵尾礦污泥陶粒；
膠凝材料，280～480，所述的凝膠材料采用水泥；
火山灰反應摻合材料，50～100，所述的摻合材料采用硅灰；
改性材料，4.3～7.6，所述的改性材料采用丙烯酸樹脂乳液；
顏料，14～21，所述的顏料采用水泥著色劑；
外加劑，4.5～8.0，所述的外加劑采用聚羧酸高效減水劑；
水，180～205。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述的鐵尾礦污泥陶粒粒徑為5mm～lOmm，容重790kg．m-3，筒壓強度達到5.6MPa，th吸水率為14.4%。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述的鐵尾礦污泥陶粒由鐵尾礦泥作為塑性成分、城市污泥作為燃分和粉煤灰作為骨架的混合物經(jīng)過常規(guī)的造粒、燒成，燒成成本只有普通陶粒的2/3左右的污泥陶粒產(chǎn)品，且該產(chǎn)品所使用原料中的固體廢棄物采用率達到了100%。將鐵礦周圍的周邊城市水處理剩余污泥、粉煤灰粗渣、尾礦泥等會導致環(huán)境二次污染的固廢轉化為目前海綿城市建設急需的人造輕集料產(chǎn)品，污泥陶粒可將城市污泥中的重金屬離子完全固定住。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述的鐵尾礦污泥陶粒原料的配合比范圍為：鐵尾礦泥20～30%，城市污泥25～50%，粉煤灰20～55%。所述的鐵尾礦污泥陶粒原料的優(yōu)選配合比為：鐵尾礦泥25%，城市污泥40%，粉煤灰35%。所述的水泥采用硅酸鹽水泥或普硅水泥。所述的水泥強度等級為52.5級或42.5級。所述的鐵尾礦泥的顆粒公稱直徑在0.6mm以下，泥塊含量≤1.0%，硫化物及硫酸鹽含量≤0.5%，氯化物≤0.02%，
二、一種鐵尾礦污泥陶粒的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)將鐵尾礦泥干燥粉磨，干燥溫度為110℃，按照一定的比例和粉煤灰一起加入到濕態(tài)城市污泥中進行混合攪拌，攪拌時間為lOmin:
(2)將攪拌后的泥料在練泥機中練泥，并從練泥機的擠嘴中擠出、再被切割成中8mm×8mm的小泥丁；
(3)小泥丁在成球盤中被滾圓z直徑8mm狀坯體，即陶粒生料球；
(4)將陶粒生料球置于110℃的烘箱中烘干3h;
(5)在模擬回轉窯燒成的工況條件下，在1040℃的最高燒結溫度下進行燒結，分別完成陶粒生料球的預熱、燒結和冷卻過程，制備出輕質陶粒。
三、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的具有以下優(yōu)點：
1)本發(fā)明利用鐵尾礦泥陶粒制備透水混凝土，是一種生態(tài)環(huán)保型透水材料，從尾礦治理的角度來看不僅實現(xiàn)鐵尾礦全量資源化利用、鐵尾礦零排放目標而且減少了鐵礦尾礦石本身對環(huán)境的破壞，變廢為寶，實現(xiàn)資源二次利用和循環(huán)經(jīng)濟，具有顯著的社會效益。
2)本發(fā)明利用鐵尾礦泥、城市污泥和粉煤灰固廢作為原料，可以大幅降低透水混凝土成本，加速透水混凝土在海綿城市建設中的推廣應用，具有可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。
3)本發(fā)明透水混凝土是一種新型地面滲透性鋪裝材料，具有高透水性，耐磨防滑，生態(tài)環(huán)保，施工快捷的特點。
