多元固废制备高强烧结透水砖及其性能研究

作者：王绍熙; 张凯帆; 张苏花; 叶鹏飞; 王永波; 翟玉新; 王长龙^*; 王林俊; 樊英杰; 任真真

来源：金属矿山, 2021, (09): 206-215.

DOI：10.19614/j.cnki.jsks.202109029

• 钒钛铁尾矿
• 水库底泥
• 颗粒级配
• 成型压力
• 烧结温度
• 保温时间
• 透水砖性能

为充分利用尾矿资源,以多元固废(钒钛铁尾矿、金尾矿、页岩和水库底泥)为原料制备高强烧结透水砖,采用XRF、XRD及SEM研究了原料的物化特性,通过钒钛铁尾矿烧结产品的指标分析了其烧结特性,讨论了钒钛铁尾矿级配及粘结剂配比对透水砖性能的影响,确定了适宜的透水砖制备工艺参数。结果表明:(1)钒钛铁尾矿主要化学组成为SiO2、CaO、MgO,有利于形成辉石体系,促进结构的致密性,应用于烧结材料较为理想。颗粒表面粗糙,用作透水砖骨料时能够形成骨架结构,并在颗粒间形成一定孔隙,有利于砖体的透水性。(2)钒钛铁尾矿在不同烧结温度下颜色变化较大,随着烧结温度的升高,颜色由黄色逐渐转变为褐色,线膨胀率持续降低,质量损失率逐渐升高,堆积密度不断增大。(3)试验确定钒钛铁尾矿的适宜级配为1.18～4.75 mm占20%、0.60～1.18 mm占50%、0.15～0.60 mm占30%,适宜掺量78%;粘结剂的适宜配比为w(金尾矿)∶w(页岩)∶w(水库底泥)=2∶1∶1。(4)以钒钛铁尾矿为骨料制备透水砖,适宜的成型压力为25 MPa、烧结温度为1 080℃、保温时间为90 min,此时透水砖抗压强度达到64 MPa,透水系数为0.062 cm/s,保水性为0.62 g/cm2,满足《透水路面砖和透水路面板》(GB/T 25993—2010)和《透水砖》(JCT 945—2005)的要求。

• 单位
  土木工程学院; 河北工程大学; 河北睿索固废工程技术研究院有限公司; 中铁建设集团有限公司