CN110183131B - 一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，包括以下步骤：利用破碎机将结团的黑铸砂破碎成砂粒状，再通过磁选机进行除铁，然后送入高频振动机去除黑铸砂颗粒表面的胶膜；将黑铸砂送入滚筒筛进行筛分，分选出黑铸砂细粉和黑铸砂细砂；按照重量份将黑铸砂细粉、矿物活化剂、可再分散乳胶粉、羟乙基甲基纤维素、聚羧酸高效减水剂按比例混合并搅拌均匀，然后转入研磨设备内活化研磨，制得瓷砖胶助剂；按照重量份将黑铸砂细砂、水泥、尾矿微粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚按比例混合并搅拌均匀，制得抹灰砂浆。本发明黑铸砂达到利用完全，应用于生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体地说是涉及一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法。
背景技术
目前砂浆厂的用砂大多使用天然砂，它是由自然风化、水流搬运分选、堆积形成的，按其产源可分为河砂、湖砂、山砂及演化海砂，它是一种短期内不可再生的资源，鉴于天然砂资源日益缺乏及价格日益上涨，人工砂(指机制砂和混合砂)和工业废渣砂(指钢渣砂等)也开始引起砂浆厂的注意并有一定的应用。
废铸砂又称铸造废砂，是铸造工业在金属制品的生产过程中次生出来的一种细颗粒固体废弃物。近年来我国铸造行业得到了较快发展，但是由于废铸砂回收处理难、乱堆放现象普遍，不仅占用了大量土地，还容易引起环境污染和安全问题，另外铸造企业还得支付土地征用费、运费和填埋费用等，这又增加了企业的生产成本，因此进行铸造废砂的二次利用，变废为宝是解决铸造废砂问题的根本出路。
我国目前虽然在废铸砂回收二次再利用方面取得了一定进展，但是仍然存在三个问题：1、不能吃干榨尽的利用；2、废铸砂使用时加入水玻璃或树脂等胶体进行铸造使用，如果不通过对废铸砂表面的胶体进行优化处理，很难得到完美利用。3、通过水洗来处理，余下的水又对水资源造成污染；4、在混凝土和砂浆中简单添加，会使混凝土和砂浆的强度下降、保水性下降、流动性变小、坍落度和泌水速度加快。如何做到不二次污染又吃干榨尽的利用是当下废铸砂回收利用的难题。
次生于黑色金属(铁和钢)铸造生产线的废铸砂称为“黑铸砂”，经过物理化学性能、放射性、重金属含量和浸毒性的检测、调查研究发现黑铸砂是一种无害固体废弃物。正确处置和科学利用，对环境不会产生二次污染，研究其作为一种资源进行合理再利用是当前处置黑铸砂、保护生态环境、变废为宝的良好对策。
发明内容
本发明提供一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，其可以克服现有技术的不足，在不产生二次污染的同时，将黑铸砂利用完全，生产出强度、保水性、流动性等均符合国家相关标准要求的抹灰砂浆和瓷砖胶助剂。
本发明通过下述技术方案实现：
一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，包括以下步骤：
S1、利用破碎机将结团的黑铸砂破碎成砂粒状，再通过磁选机进行除铁，然后送入高频振动机去除黑铸砂颗粒表面的胶膜(利用高频振动机使黑铸砂反复摩擦从而达到去除黑铸砂颗粒表面胶膜)；
S2、将经过步骤S1得到的黑铸砂送入滚筒筛进行筛分，分选出颗粒粒径≤0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细粉，颗粒粒径＞0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细砂；
S3、按照重量份将经步骤S2筛分得到的黑铸砂细粉80份、矿物活化剂2-3.5份、可再分散乳胶粉15-20份、羟乙基甲基纤维素0.3-0.8份、聚羧酸高效减水剂0.5-1份混合并搅拌均匀，然后转入研磨设备内活化研磨，制得瓷砖胶助剂；
S4、按照重量份将步骤S2筛分得到的黑铸砂细砂70-80份、水泥12-17份、尾矿微粉9-12份、可再分散乳胶粉0.1-0.2份、纤维素醚0.03-0.06份混合并搅拌均匀，制得抹灰砂浆。
优选地，所述矿物活化剂为二乙醇单异丙醇胺、硫氰酸钠与减水剂按2-5:1-2:1-2的重量比组成。
优选地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
优选地，所述可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸酯/苯乙烯共聚物中的一种或几种。
优选地，所述水泥为425R水泥。
优选地，所述瓷砖胶助剂的比表面积450-550m2/kg。
优选地，步骤S2对黑铸砂筛分得到黑铸砂细粉为3-8wt％。
优选地，所述尾矿微粉为磨细至180-200目的铅锌尾矿微粉或铁尾矿微粉。
本发明的有益效果主要体现在以下：
1、将黑铸砂按照不同的粒径梯级利用。将颗粒粒径≤0.08mm的黑铸砂细粉发挥其特性，通过添加矿物活化剂、砂浆助剂研磨制造出瓷砖胶助剂。颗粒粒径＞0.08mm的黑铸砂细砂作为普通抹灰砂浆的骨料使用，使黑铸砂达到利用完全，无需额外处理，，不会二次污染环境，并且通过对黑铸砂细粉的特性研究和使用，使抹灰砂浆的成本极大地降低。
2、将黑铸砂通过高频振动机去除黑铸砂表面的胶膜使之得到很好地利用。
3、本发明利用黑铸砂细粉通过添加矿物活化剂等组分研磨制造出瓷砖胶助剂，应用于瓷砖粘结砂浆中，提高瓷砖粘结砂浆施工性能。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
黑铸砂选取：对新排放的黑铸砂和堆积的黑铸砂进行物理化学成分分析，检测内容包括烧矢量、三氧化硫、游离氧化钙、氯离子含量、碱含量、含水量、亚甲蓝值、安定性、密度和黑铸砂的化学组成成分。现场多点取样，对黑铸砂样品进行放射性检测，检验方法依据GB6566—2010【建筑材料放射性核素限量】，依据国家对建筑材料浸毒性的标准要求进行浸毒性检测。
本发明所选取的黑铸砂需要符合国家关于砂浆骨料相关安全标准和应用标准。
黑铸砂按重量百分比主要含有以下成分：SiO22-3％、MgO 8-12％、Fe2O323-26％、Cr2O345-50％、Al2O313-17％。
实施例1
一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，包括以下步骤：
S1、利用破碎机将结团的黑铸砂破碎成砂粒状，再通过磁选机进行除铁，然后送入高频振动机去除黑铸砂颗粒表面的胶膜；
S2、将经过步骤S1得到的黑铸砂送入滚筒筛进行筛分，分选出颗粒粒径≤0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细粉，颗粒粒径＞0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细砂；如此筛分得到黑铸砂细粉为3-8wt％。
S3、按照重量份将经步骤S2筛分得到的黑铸砂细粉80份、矿物活化剂3份、可再分散乳胶粉18份、羟乙基甲基纤维素0.5份、聚羧酸高效减水剂0.8份混合并搅拌均匀，然后转入研磨设备内活化研磨，制得瓷砖胶助剂；所述瓷砖胶助剂的比表面积450-550m2/kg。
所述矿物活化剂为二乙醇单异丙醇胺、硫氰酸钠与聚羧酸高效减水剂按3:1:2的重量比组成。
所述可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。
S4、按照重量份将步骤S2筛分得到的黑铸砂细砂80份、425R水泥15份、尾矿微粉10份、可再分散乳胶粉0.2份、纤维素醚0.04份混合并搅拌均匀，制得抹灰砂浆。
所述尾矿微粉为磨细至180-200目的铅锌尾矿微粉或铁尾矿微粉。
实施例2
一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，包括以下步骤：
S1、利用破碎机将结团的黑铸砂破碎成砂粒状，再通过磁选机进行除铁，然后送入高频振动机去除黑铸砂颗粒表面的胶膜；
S2、将经过步骤S1得到的黑铸砂送入滚筒筛进行筛分，分选出颗粒粒径≤0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细粉，颗粒粒径＞0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细砂；如此筛分得到黑铸砂细粉为3-8wt％。
S3、按照重量份将经步骤S2筛分得到的黑铸砂细粉80份、矿物活化剂3.5份、可再分散乳胶粉15份、羟乙基甲基纤维素0.8份、聚羧酸高效减水剂0.5份混合并搅拌均匀，然后转入研磨设备内活化研磨，制得瓷砖胶助剂；所述瓷砖胶助剂的比表面积450-550m2/kg。
所述矿物活化剂为二乙醇单异丙醇胺、硫氰酸钠与聚羧酸高效减水剂按5:2:2的重量比组成。
所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物。
S4、按照重量份将步骤S2筛分得到的黑铸砂细砂75份、425R水泥17份、尾矿微粉9份、可再分散乳胶粉0.2份、纤维素醚0.06份混合并搅拌均匀，制得抹灰砂浆。
所述尾矿微粉为磨细至180-200目的铅锌尾矿微粉或铁尾矿微粉。
实施例3
一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，包括以下步骤：
S1、利用破碎机将结团的黑铸砂破碎成砂粒状，再通过磁选机进行除铁，然后送入高频振动机去除黑铸砂颗粒表面的胶膜；
S2、将经过步骤S1得到的黑铸砂送入滚筒筛进行筛分，分选出颗粒粒径≤0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细粉，颗粒粒径＞0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细砂；如此筛分得到黑铸砂细粉为3-8wt％。
S3、按照重量份将经步骤S2筛分得到的黑铸砂细粉80份、矿物活化剂2份、可再分散乳胶粉20份、羟乙基甲基纤维素0.3份、聚羧酸高效减水剂1份混合并搅拌均匀，然后转入研磨设备内活化研磨，制得瓷砖胶助剂；所述瓷砖胶助剂的比表面积450-550m2/kg。
所述矿物活化剂为二乙醇单异丙醇胺、硫氰酸钠与聚羧酸高效减水剂按2:1:1的重量比组成。
所述可再分散乳胶粉为丙烯酸酯/苯乙烯共聚物。
S4、按照重量份将步骤S2筛分得到的黑铸砂细砂70份、425R水泥12份、尾矿微粉12份、可再分散乳胶粉0.1份、纤维素醚0.03份混合并搅拌均匀，制得抹灰砂浆。
所述尾矿微粉为磨细至180-200目的铅锌尾矿微粉或铁尾矿微粉。
将实施例1-3得到的瓷砖胶助剂及抹灰砂浆(加水)进行性能检测，检测结果如表1和表2所示。
表1瓷砖胶助剂性能检测结果表
通过表1可以看出，本发明瓷砖胶助剂的性能指标符合相关行业标准，品质和施工性能良好。
表2抹灰砂浆性能检测结果表
通过表2可以看出，本发明抹灰砂浆的保水性高、凝结时间短、粘结强度高，品质和施工性能良好。
尽管发明人已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域一个熟练的技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、利用破碎机将结团的黑铸砂破碎成砂粒状，再通过磁选机进行除铁，然后送入高频振动机去除黑铸砂颗粒表面的胶膜；
S2、将经过步骤S1得到的黑铸砂送入滚筒筛进行筛分，分选出颗粒粒径≤0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细粉，颗粒粒径＞0.08mm的黑铸砂作为黑铸砂细砂；
S3、按照重量份将经步骤S2筛分得到的黑铸砂细粉80份、矿物活化剂2-3.5份、可再分散乳胶粉15-20份、羟乙基甲基纤维素0.3-0.8份、聚羧酸高效减水剂0.5-1份混合并搅拌均匀，然后转入研磨设备内活化研磨，制得瓷砖胶助剂；所述矿物活化剂为二乙醇单异丙醇胺、硫氰酸钠与减水剂按2-5:1-2:1-2的重量比组成；
S4、按照重量份将步骤S2筛分得到的黑铸砂细砂70-80份、水泥12-17份、尾矿微粉9-12份、可再分散乳胶粉0.1-0.2份、纤维素醚0.03-0.06份混合并搅拌均匀，制得抹灰砂浆。
2.如权利要求1所述的一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
3.如权利要求1所述的一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，其特征在于：所述可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸酯/苯乙烯共聚物中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，其特征在于：所述水泥为425R水泥。
5.如权利要求1-3任一项所述的一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，其特征在于：所述瓷砖胶助剂的比表面积450-550m²/kg。
6.如权利要求5所述的一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，其特征在于：步骤S2对黑铸砂筛分得到黑铸砂细粉为3-8wt%。
7.如权利要求1-3任一项所述的一种利用黑铸砂生产抹灰砂浆和瓷砖胶助剂的方法，其特征在于：所述尾矿微粉为磨细至180-200目的铅锌尾矿微粉或铁尾矿微粉。
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