CN108609998A - 一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固体垃圾免烧砖领域，具体为一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，特别涉及利用工业铁尾矿、铜尾矿、硼泥等工业废弃物制备免烧、免蒸砖及其制备方法。按重量百分比计，其原料组成为：工业尾矿25‑75％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5‑25％；骨料0‑60％；无机胶粘剂0‑30％；其他外加剂0‑10％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业固体垃圾重量之和的3‑20％。利用工业尾矿加入水泥、粉煤灰、矿渣中的至少一种混合，通过振捣或在压力下成型，养护后脱模，继续在室温下养护至28天或者强度达到5MPa以上后，获得免烧砖砖。本发明制得的免烧砖砖具有强度高，抗冻性好等特点，并能够实现工业固体垃圾的资源化。
Description
技术领域
本发明涉及工业固体垃圾免烧砖领域，具体为一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法法，特别涉及利用工业铁尾矿、铜尾矿、硼泥等工业废弃物制备免烧、免蒸建筑免烧砖及其制备方法。
背景技术
工业固体垃圾消极堆存不仅占用大量土地，造成人力物力的浪费，而且许多工业废渣含有易溶于水的物质，通过淋溶污染土壤和水体。粉状的工业废物，随风飞扬，污染大气，有的还散发臭气和毒气。有的废物甚至淤塞河道，污染水系，影响生物生长，危害人身健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用工业固体垃圾(如铁尾矿、铜尾矿或硼泥等)直接制备的免烧砖及方法，实现建筑物自重的降低以及提高建筑物的保温节能性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，按重量百分比计，其原料组成包括：工业尾矿25-75％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25％；骨料0-60％；无机胶粘剂0-30％；其他外加剂0-10％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业固体垃圾重量之和的3-20％。
所述工业尾矿为铜尾矿、铁尾矿、硼泥等类似的工业废弃物中的至少一种，工业尾矿的粒度范围为80-300目，其中大于180目的颗粒至少为15wt％(一般为15-35wt％)，不符合粒度要求的工业尾矿需要通过粉磨处理实现粒度要求。
粉煤灰是从煤燃烧后烟气中的细灰，掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料，减少了用水量，改善了混凝土拌和物的和易性，增强混凝土的可泵性，减少了混凝土的徐变，减少水化热、热能膨胀性，提高混凝土抗渗能力，增加混凝土地修饰性。
矿渣为矿石经过选矿或冶炼后的残余物，建筑材料中的矿渣呈细粒状，矿渣经磨细后，是水泥的活性混合材料。矿渣微粉等量替代各种用途混凝土及水泥制品中的水泥用量，可以明显的改善混凝土和水泥制品的综合性能，可以改善易和性、提高早强、减少水化热等。
水泥呈粉末状，与适量水拌合成塑性浆体，经过物理化学过程浆体能变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体。另外，水泥是一种良好的胶凝材料，作为无机粘结剂能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，水泥浆体不但能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。
骨料为粗砂、碎石、卵石、陶粒、建筑垃圾中的一种或多种。粗砂是砂土中砾粒含量不大于25wt％，而粒径大于0.5毫米的含量超过总质量50％的砂。碎石指的是符合工程要求的岩石，经开采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料，一般混凝土使用5-25mm粒径的碎石。卵石指的是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为60～200mm的无棱角的天然粒料。陶粒的粒径一般为5-20mm，如：粉煤灰陶粒、黏土陶粒、页岩陶粒或垃圾陶粒等。建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生得渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。
所述无机胶粘剂为水玻璃、水泥、磷酸盐、硼酸盐中的一种或一种以上。如果选用水玻璃，水玻璃的模数应大于2.5。如果选用水玻璃，需要加入固化剂为含有钠离子的盐(如硫酸钠或碳酸钠等)、磷酸盐(如聚合磷酸铝、磷酸铝或磷酸硅等)中的至少一种，其掺量为水玻璃重量的1-10％，优选3-5％。
采用无机胶粘剂既能耐高温又能耐低温，成本低，不易老化，结构简单，粘结度高。所述其他外加剂为减水剂和/或早强剂。
所述减水剂为木质素类减水剂、萘系减水剂、聚羧酸类减水剂等水泥混凝土常用减水剂中的一种或两种以上，其掺量为0-1wt％，优选0.1-0.75wt％。减水剂是一种能减少必要的单位用水量，并能满足规定的稠度要求，提高和易性的外加剂。减水剂的主要作用有以下几个方面：增加水化效率，减少单位用水量，增加强度，节省水泥用量；改善和易性，防止成分的离析；提高抗渗性，减水透水性，避免建筑结构漏水，增加耐久性，增加耐化学腐蚀性能；减少混凝土凝固的收缩率，防止混凝土构件产生裂纹；提高抗冻性，有利于冬季施工。
所述早强剂为三乙醇胺、甲酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钙、硫代硫酸钠、硫酸铝、碳酸钠、硝酸钠中的一种或一种以上，其掺量为0-5wt％，优选0.9-2.5wt％。
早强剂是指能提高早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝上早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能的外加剂。
所述利用工业工业固体垃圾免烧砖的方法，该方法的工艺步骤是：原料计量混合-振捣(或压力)成型-养护-脱模-养护-成品；工业尾矿25-75％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25％；骨料0-60％；无机胶粘剂0-30％；其他外加剂0-10％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业固体垃圾重量之和的3-20％，经过充分混合后，通过振捣或压力成型(在不大于10MPa压力下成型，一般为0-5MPa)，养护后脱模，继续在室温下养护至28天或者强度达到5MPa以上后，获得免烧砖。
所述脱模前的养护是指在室温下养护1-3天，或在30-80℃下养护8-24小时，尤其是在40-70℃下养护10-20小时。
具体实施方式
实施例一
本实施例利用工业工业固体垃圾免烧砖的方法，按重量百分比计，其原料组成包括：铁尾矿(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的20％)40％，粉煤灰10％，陶粒30％，水玻璃13％(水玻璃模数2.8)，聚合磷酸铝占水玻璃重量的3％，硫酸钠占水玻璃重量的1％，常用聚羧酸类减水剂(固含量为40wt％)0.5％，水余量。
所述利用工业工业固体垃圾免烧砖的方法，该方法的工艺步骤是：原料计量混合-振捣(或压力)成型-养护-脱模-养护-成品；将上述原料经过充分混合后，将混合物装入免烧砖模具内，并振捣密实，在20℃条件下养护24小时，养护后脱模，继续在室温下养护至28天，获得成品，其孔隙率为45％，其抗压强度为12.5MPa。
实施例二
本实施例利用工业工业固体垃圾免烧砖的方法，按重量百分比计，其原料组成包括：铜尾矿(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的25％)40％，粉煤灰15％，粗砂25％，水玻璃9％(水玻璃模数2.6)，硫酸钠占水玻璃重量的2％，常用木质素类减水剂0.5％，水余量。
所述利用工业工业固体垃圾免烧砖的方法，该方法的工艺步骤是：原料计量混合-振捣(或压力)成型-养护-脱模-养护-成品；将上述原料经过充分混合后，将混合物装入免烧砖模具内，并振捣密实，在20℃条件下养护2天，养护后脱模，继续在室温下养护至28天，获得成品，其孔隙率为45％，其抗压强度为11.8MPa。
实施例三
本实施例利用工业工业固体垃圾免烧砖的方法，按重量百分比计，其原料组成包括：硼泥(粒度大于180目的颗粒重量占总重量的18％)57％，水泥10％，粗砂5％，磷酸硅20％，常用聚羧酸类减水剂1％，甲酸钙2％，水余量。
所述利用工业工业固体垃圾免烧砖的方法，该方法的工艺步骤是：原料计量混合-振捣(或压力)成型-养护-脱模-养护-成品；将上述原料经过充分混合后，将混合物装入免烧砖模具内，并在5MPa下压力成型，在30℃条件下养护24小时，养护后脱模，继续在室温下养护至28天，获得成品，其孔隙率为43％，其抗压强度为13.2MPa。
实施例结果表明，本发明利用工业工业固体垃圾免烧砖的方法，产品具有良好的抗压强度、软化性能、抗冻性等性能，可以消耗大量尾矿，保护环境，实现工业尾矿资源化。
Claims (10)
1.一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，其特征在于，按重量百分比计，其原料组成为：工业尾矿25-75％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25％；骨料0-60％；无机胶粘剂0-30％；其他外加剂0-10％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业固体垃圾重量之和的3-20％。
2.按照权利要求1所述的一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，其特征在于，工业尾矿为铜尾矿、铁尾矿或硼泥中的至少一种，工业尾矿的粒度大于180目的颗粒至少为15wt％。
3.按照权利要求1所述的一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，其特征在于，骨料为粗砂、碎石、卵石、陶粒、建筑垃圾中的一种或多种。
4.按照权利要求1所述的一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，其特征在于，无机胶粘剂为水玻璃、水泥、磷酸盐、硼酸盐中的一种或一种以上。
5.按照权利要求4所述的一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，其特征在于，选用水玻璃时，水玻璃的模数大于2.5，并加入固化剂为含有钠离子的盐、磷酸盐中的至少一种，其掺量为水玻璃重量的3-20％。
6.按照权利要求4所述的一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，其特征在于，其他外加剂为减水剂或早强剂。
7.按照权利要求6所述的一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，其特征在于，减水剂为木质素类减水剂、萘系减水剂、聚羧酸类减水剂中的一种或两种以上，其掺量为0-1wt％。
8.按照权利要求6所述的一种利用工业固体垃圾免烧砖的制造方法，其特征在于，早强剂为三乙醇胺、甲酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钙、硫代硫酸钠、硫酸铝、碳酸钠、硝酸钠中的一种或一种以上，其掺量为0-5wt％。
9.按照权利要求1所述的利用工业尾矿制备建筑免烧砖的方法，其特征在于，该方法的工艺步骤是：原料计量混合、振捣或压力成型、养护、脱模、养护、成品；工业尾矿25-75％；水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种5-25％；骨料0-60％；无机胶粘剂0-30％；其他外加剂0-10％；水占水泥、粉煤灰、矿渣中至少一种与工业固体垃圾重量之和的3-20％，经过充分混合后，通过振捣或压力成型，养护后脱模，继续在室温下养护至28天或者强度达到5MPa以上后，获得免烧砖。
10.按照权利要求9所述的利用工业尾矿制备建筑免烧砖的方法，其特征在于，脱模前的养护是指在室温下养护1-3天，或在30-80℃下养护8-24小时。
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