CN101717235B - 以脱硫石膏、废泥浆、建筑垃圾等固体废弃物为原料的烧结砖 - Google Patents

以脱硫石膏、废泥浆、建筑垃圾等固体废弃物为原料的烧结砖 Download PDF

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Abstract

本发明将粉碎后的建筑垃圾、废泥浆压榨后的泥饼、脱硫石膏与皮革厂煤渣作为骨料，加入一定比例的外加剂进行烧结，得到了一种新型固体废弃物烧结砖。与普通粘土烧结砖相比，在满足抗压强度的要求同时，降低了生产成本。该固体废弃物砖配方，所有原料均来源于建筑与工业废料，解决了建筑废泥浆与建筑垃圾的处理难题，解决了脱硫石膏等固体废弃物所造成环境污染问题，保护了耕地资源，实现了固体废弃物的循环利用。

Description

以脱硫石膏、废泥浆、建筑垃圾等固体废弃物为原料的烧结砖
技术领域
本发明涉及一种固体废弃物烧结砖制作方法，具体涉及一种适用于脱硫石膏、废泥浆压榨后的泥饼、建筑垃圾、皮革厂煤渣制作烧结砖配方，属于土木建筑材料技术领域。
背景技术
一般燃煤电厂生产企业，每天有大量的SO2通过烟气烟道排放到大气中，造成了严重的环境污染。给企业带来一系列的废气物治理问题，通过对排放的烟气进行脱硫处理得到所谓的脱硫石膏。目前尚无通过脱硫石膏进行烧结砖的报道，虽然有磷石膏烧结砖的报道，然而所采用的烧结工艺中仍然以粘土作为主要原材料。利用粘土进行烧结砖要挖土毁田，消耗宝贵的国土资源，严重破坏生态平衡。多年来，国家有关部委多次下达在全国部分城市禁止生产和使用实心粘土砖的命令。因此，寻找粘土的替代制砖材料具有重要的意义。
岩土工程施工中产生的大量废泥浆，主要是由粘土、污水、钻屑和泥浆处理剂等组成。以往废泥浆的乱排放造成了大量城市河流的污染，河道淤堵。近年来，通过各地政府部门的严格管理，这种情况有所缓解，也促进了泥浆压榨技术发展，然而受运输成本的影响，泥浆处理成本一直高居不下，给施工企业造成了巨大经济负担。目前，泥浆压榨后所形成的泥饼主要处置方法有：一是就近肥田；二是外运回填低洼田；三是制砖。从产业链的角度分析，利用泥浆压榨后的泥饼制砖既可以解决泥浆所造成环境污染问题，降低运输成本，又能解决制砖企业生产与保护耕地的矛盾，是一项一举多得的有效措施。
另一方面，随着中国经济迅猛发展，城市、农村的基建项目日益增多，在这些项目施工中留下大量的建筑垃圾。建筑垃圾的填埋处理占用了大量土地和资金。因此，开展建筑垃圾的资源化综合利用，具有重大的经济、社会效益。
采用脱硫石膏烧结砖一般需要采用内燃料，在生产上带来的效果是可减少燃料消耗，缩短焙烧时间，缺点是如果内燃料掺量过大，会导致砖块气眼多，空隙大，抗压强度降低。内燃料的最优掺入量与烧结砖成份及内燃料的类型有关，需要进行优化设计。
本发明将脱硫石膏、粉碎后的建筑垃圾、泥浆压榨后的泥饼与粉煤灰作为骨料，加入一定比例的外加剂进行烧结，得到了一种新型固体废弃物烧结砖。与普通粘土烧结砖相比，在满足抗压强度的要求同时，降低了生产成本。该固体废弃物砖配方，所有原料均来源于建筑与工业废料，解决了建筑废泥浆与建筑垃圾的处理难题，解决了脱硫石膏等固体废弃物所造成环境污染问题，保护了耕地资源，实现了固体废弃物的循环利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种能应用于实际生产的高性能、价格低廉的固体废弃物烧结砖配方。这种烧结砖配方以脱硫石膏、废泥浆、建筑垃圾、粉煤灰等固体废弃物为原料，解决固体废弃物所造成环境污染问题，保护了耕地资源，实现了固体废弃物的循环利用。
本发明所述的烧结砖配方，其中建筑垃圾质量比为14.15％，泥饼质量比56.60％，脱硫石膏质量比14.15％，粉煤灰质量比9.43％，增强剂质量比5.66％。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的泥饼主要来源于钻孔灌注桩施工产生的废泥浆，主要由粘土、砂、石等成份组成，其中粘土成份占固体成份的70％以上。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的泥饼主要来源于钻孔灌注桩施工中产生的泥浆，其中泥浆采用絮凝联合机械压榨法成型，压榨前先除去砂、石等大颗粒成份，压榨后的泥饼含水量控制在35％。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的建筑垃圾主要由废混凝土、碎砖渣、砂浆组成，其中碎砖渣的含量占建筑垃圾的20％。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的建筑垃圾为经过球磨机碾磨的直径小于2mm的粉末。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的脱硫石膏主要成份为二水硫酸钙，含量75％以上。
本发明所述的烧结砖配方，其特征在于：所采用的粉煤灰为发电厂干排粉煤灰，SiO2，CaO的质量份数分别为65.2，4.0％
本发明所述的烧结砖配方，所采用的外加剂为增强剂，主要成份为Fe2O3。
本发明的有益效果：这种固体废弃物烧结砖，制作简便，仅需要事先按比例将脱硫石膏、泥浆压榨后的泥饼、建筑垃圾粉末、粉煤灰、增强剂搅拌均匀即可。烧结砖的强度可以通过调节粉煤灰和增强剂的掺入量及烧结温度实现。该烧结砖配方以建筑、工业普遍存在的固体废弃物为原料，与普通粘土烧结砖相比，在满足抗压强度的同时，降低了生产成本。解决了脱硫石膏、建筑废泥浆、建筑垃圾及粉煤灰的处理难题，解决固体废弃物所造成环境污染问题，保护了耕地资源，实现了固体废弃物的循环利用。
具体实施方式
实施例1
将经过设计计量的脱硫石膏、泥饼、建筑垃圾粉末、粉煤灰及增强剂经强制搅拌均匀后，陈化48小时，备用。陈化后的物料制成砖坯，湿砖坯外形尺寸：长250mm，宽120mm，高92mm。经过干燥后(利用焙烧窑烟道释放的热量)，干坯砖外形尺寸：长242mm，宽118mm，高91mm，含水量小于7％。送入轮窑焙烧，控制焙烧温度800℃～1100℃，可制成固体废弃物烧结砖。
制成后的砖进行抗压强度试验，试验结果如表1～4所示。
表1固体废弃物烧结砖试配过程各组分重量配比(外加剂2kg)
Figure G2009102507556D00041
表2固体废弃物烧结砖试配过程各组分重量配比(外加剂4kg)
表3固体废弃物烧结砖试配过程各组分重量配比(外加剂6kg)
Figure G2009102507556D00052
表4固体废弃物烧结砖试配过程各组分重量配比(外加剂8kg)
Figure G2009102507556D00053
表5轻质保温烧结砖组分计量允许偏差
  泥饼   建筑垃圾   脱硫石膏   固化剂
  ±2％   ±2％   ±1％   ±0.2％
由以上各实施例可见，随着废煤渣掺入量的增加，烧结砖的强度先增加后降低。随着外加剂的增加，烧结砖的强度逐渐增加。
由以上试验结果可见，采用泥饼：60kg，建筑垃圾：15kg，脱硫石膏：15kg，废煤渣：10kg，增强剂：6kg；以及淤泥：60kg，建筑垃圾：15kg，脱硫石膏：15kg，废煤渣：8kg，增强剂：8kg；经烧结后的砖体强度分别为10.39Mpa，10.25Mpa，均达到普通烧结粘土砖Mu10强度，考虑到经济及固体废弃物利用率的要求，最终选用泥饼：60kg，建筑垃圾：15kg，脱硫石膏：15kg，废煤渣：10kg，增强剂：6kg作为优化设计配方。上述烧结砖的成本与普通粘土砖相比降低20％以上。

Claims (1)

1.一种固体废弃物烧结砖的制备方法，其特征在于由脱硫石膏、泥浆压榨后的泥饼、建筑垃圾粉末、粉煤灰、增强剂以重量比15∶60∶15∶10∶6烧结而成，其中脱硫石膏中二水硫酸钙含量大于75％，泥饼主要来源于钻孔灌注桩施工产生的废泥浆，主要由粘土、砂、石组成，其中粘土成份占固体成份的70％以上，其中泥浆采用絮凝联合机械压榨法成型，压榨前先除去砂、石大颗粒成份，压榨后的泥饼含水量控制在35％，建筑垃圾为经过球磨机碾磨的直径小于2mm的粉末，增强剂主要成分为Fe2O3；将经过设计计量的脱硫石膏、泥饼、建筑垃圾粉末、粉煤灰及增强剂经强制搅拌均匀后，陈化48小时，备用；陈化后的物料制成砖坯，湿砖坯外形尺寸：长250mm，宽120mm，高92mm，经过利用焙烧窑烟道释放的热量干燥后，干坯砖外形尺寸：长242mm，宽118mm，高91mm，含水量小于7％；送入轮窑焙烧，控制焙烧温度800℃～1100℃，制成固体废弃物烧结砖。
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