CN106082939A - 一种利用工业废渣制备非烧结砖的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用工业废渣制备非烧结砖的方法，属于建筑材料技术领域。取重量份的85～95份工业废渣、5～15份金属氧化物，工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；然后将各原料研磨混合均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；将所述物料用适量水混合，湿压成型，制成砖形胚体；将压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖；所述的金属氧化物为碱土金属氧化物中的一种或多种。本发明不用水泥做粘结剂也不用蒸压养护，利用温室气体二氧化碳和工业废渣制备建筑材料——砖，为各种建筑材料和室内外装修材料生产研发了一种新的制备方法，同时可以消耗温室气体二氧化碳，对于环境保护具有正面作用。

Description

一种利用工业废渣制备非烧结砖的方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种利用工业废渣制备非烧结砖的方法（本文的砖的含义包括砖和瓦）。
背景技术
目前所知的利用多种废物进行变废为宝制作非烧结砖的研究已经取得了很大的成就，也获得了很多新型的材料，比如利用城市污泥烧结页岩非烧结砖的研发、湖泊淤泥承重烧结非烧结砖，混凝土非烧结砖、煤矸石非烧结砖、鄂西赤铁矿尾矿制备非烧结砖、粉煤灰页岩烧结非烧结砖等一系列非烧结砖的制备方法。
非烧结砖可分为烧结和非烧结（免烧）两种。
烧结型，例如中国专利申请“一种使用生活及工业垃圾烧结页岩非烧结砖的方法”， 申请号：201510106399.6， 申请日：2015-03-11。
中国专利申请201410115095.1 “一种保温防火大理石面一体化墙砖及其制备方法”。
它们的相关性能可以达到墙砖材料要求标准，但是制备过程中需要高温发泡烧结，不利于低碳生产。
非烧结型，例如中国专利申请：“一种复合型尾矿免烧免蒸砌块砖及制备方法 ”，申请号：201010602048.1 申请日：2010-12-13。少量使用水泥，需要养护28天以上。
中国发明专利“以工业废渣为原料的蒸压灰砂砖”，专利号 201310047588.1，申请日 2013.02.06。需蒸压，耗能依然很高。
现有的非烧结型砖通常都使用水泥做为粘结剂，而且养护的时间都很长，至少要7天，多的需要几十天。而不采用水泥的，又需要用蒸压养护（如专利号 201310047588.1），能耗依然很高。
本发明利用温室气体二氧化碳和工业废渣制备建筑材料——砖，在二氧化碳的有效利用方面取得了一定的成果，这为各种建筑材料和室内外装修材料生产研发了一种新的制备方法，同时可以消耗温室气体二氧化碳，对于环境保护具有正面作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种利用工业废渣制备非烧结砖的方法，不采用水泥做粘结剂也不做蒸压养护，降低能耗，缩短制备时间。
本发明的技术方案是：一种利用工业废渣制备非烧结砖的方法，其特征在于：取重量份的85～95份工业废渣、5～15份金属氧化物，工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；然后将各原料研磨混合均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
将所述物料用适量水混合，湿压成型，制成砖形胚体；
将压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖；
所述的金属氧化物为碱土金属氧化物的一种或多种，例如氧化钙，氧化镁等。
如上所述的的利用工业废渣制备非烧结砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将工业废渣过100目筛，使工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；
（2）按如下重量份称取各原料：工业废渣85～95份，金属氧化物5～15份，然后将各原料放入球磨机内球磨均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
（3）将步骤（2）所述物料用适量水混合，加入钢制磨具中进行压片成型，制成扁平状胚体；
（4）将步骤（3）所述压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖。
上述技术方案步骤（3）所述的压片成型时采用的压力为0～10MPa。
上述技术方案中二氧化碳吸收反应箱所达到的标准为：出气口不能点燃明火为标准。
上述技术方案中二氧化碳的消耗量具体为，1mol碱土金属氧化物消耗1mol二氧化碳。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明采用高比例的工业废渣（可以为粉煤灰、硫酸渣、钢渣、煤矸石、工程渣土、装修垃圾、工程泥浆、建筑垃圾中的任一种或多种），不用水泥做粘结剂，也不用能耗高的蒸压养护，通过使用金属氧化物与二氧化碳养护制备出性能优良的化工、建筑用保温、吸声、隔热和装饰砖材料（包括多孔、非多孔、致密度分层的）；本发明的制备工艺简单，降低能耗，缩短制备时间，能消耗造成地球温室效应的二氧化碳，对解决温室效应有正面作用。目前建筑垃圾的处理成本为100-150元/吨，利用本发明的资源循环再利用，处理成本大大降低，为80元/吨以下,在解决环保问题的同时获得较高的经济效益。本发明制得的非烧结砖强度高、导热率低、比重小，可作为优良的保温、吸声、隔热材料，本发明的非烧结砖适合建筑外墙、屋面保温、屋内隔音等应用，具有防火、防水、不老化、耐腐蚀、无放射性、尺寸稳定性好等特点。
具体实施方式
以下通过实施例形式对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例的非烧结砖由如下重量份的各组分原料制备而成：工业废渣（钢渣）95份，氧化钙5份。
本实施例的非烧结砖由如下方法制备而成，所述方法包括如下步骤：
（1）将工业废渣过100目筛，使工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；
（2）按如下重量份称取各原料：钢渣95份，氧化钙5份，，然后将各原料放入球磨机内球磨均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
（3）将步骤（2）所述物料用适量水混合，加入钢制磨具中进行压片成型，成型压力0MPa，制成扁平状胚体；
（4）二氧化碳养护箱：常压向箱体内充入二氧化碳气体，出气口不能点燃明火为标准；如果箱体内气压高于常压，其养护效果会更好，抗压强度和抗折强度都会提高；
（5）将步骤（3）所述压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖。
实施例2
本实施例的非烧结砖由如下重量份的各组分原料制备而成：工业废渣（钢渣+粉煤灰）=95份，氧化钙5份。
本实施例的非烧结砖由如下方法制备而成，所述方法包括如下步骤：
（1）将工业废渣过100目筛，使钢渣、粉煤灰粒径达到120μm～150μm范围；
（2）按如下重量份称取各原料：所述钢渣+粉煤灰合计95份，氧化钙5份，然后将各原料放入球磨机内球磨均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
（3）将步骤（2）所述物料用适量水混合，加入钢制磨具中进行压片成型，成型压力5MPa，制成扁平状胚体；
（4）二氧化碳养护箱：常压向箱体内充入二氧化碳气体，出气口不能点燃明火为标准；如果箱体内气压高于常压，其养护效果会更好，抗压强度和抗折强度都会提高；
（5）将步骤（3）所述压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖。
实施例3
本实施例的非烧结砖由如下重量份的各组分原料制备而成：工业废渣（建筑垃圾+粉煤灰）=95份，氧化钙3+氧化镁2=5份。
本实施例的非烧结砖由如下方法制备而成，所述方法包括如下步骤：
（1）将工业废渣过100目筛，使工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；
（2）按如下重量份称取各原料：所述工业废渣（建筑垃圾+粉煤灰）95份，氧化钙3+氧化镁2=5份，然后将各原料放入球磨机内球磨均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
（3）将步骤（2）所述物料用适量水混合，加入钢制磨具中进行压片成型，成型压力10MPa，制成扁平状胚体；
（4）二氧化碳养护箱：常压向箱体内充入二氧化碳气体，出气口不能点燃明火为标准；如果箱体内气压高于常压，其养护效果会更好，抗压强度和抗折强度都会提高；
（5）将步骤（3）所述压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖。
实施例4
本实施例的非烧结砖由如下重量份的各组分原料制备而成：工业废渣（建筑垃圾+粉煤灰)=85份，氧化钙10+氧化镁5=15份。
本实施例的非烧结砖由如下方法制备而成，所述方法包括如下步骤：
（1）将工业废渣过100目筛，使工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；
（2）按如下重量份称取各原料：步骤（1）所述工业废渣（建筑垃圾+粉煤灰）85份，氧化钙10+氧化镁5=15份，然后将各原料放入球磨机内球磨均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
（3）将步骤（2）所述物料用适量水混合，加入钢制磨具中进行压片成型，成型压力0MPa，制成扁平状胚体；
（4）二氧化碳养护箱：常压向箱体内充入二氧化碳气体，出气口不能点燃明火为标准；如果箱体内气压高于常压，其养护效果会更好，抗压强度和抗折强度都会提高；
（5）将步骤（3）所述压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖。
实施例5
本实施例的非烧结砖由如下重量份的各组分原料制备而成：工业废渣（建筑垃圾）85份，氧化钙15份。
本实施例的非烧结砖由如下方法制备而成，所述方法包括如下步骤：
（1）将工业废渣过100目筛，使工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；
（2）按如下重量份称取各原料：步骤（1）所述工业废渣（建筑垃圾）85份，氧化钙15份，，然后将各原料放入球磨机内球磨均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
（3）将步骤（2）所述物料用适量水混合，加入钢制磨具中进行压片成型，成型压力5MPa，制成扁平状胚体；
（4）二氧化碳养护箱：常压向箱体内充入二氧化碳气体，出气口不能点燃明火为标准；如果箱体内气压高于常压，其养护效果会更好，抗压强度和抗折强度都会提高；
（5）将步骤（3）所述压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖。
实施例6
本实施例的非烧结砖由如下重量份的各组分原料制备而成：工业废渣（建筑垃圾）85份，氧化钙10+氧化镁5=15份。
本实施例的非烧结砖由如下方法制备而成，所述方法包括如下步骤：
（1）将工业废渣过100目筛，使工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；
（2）按如下重量份称取各原料：步骤（1）所述工业废渣（建筑垃圾）85份，氧化钙10+氧化镁5=15份，然后将各原料放入球磨机内球磨均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
（3）将步骤（2）所述物料用适量水混合，加入钢制磨具中进行压片成型，成型压力10MPa，制成扁平状胚体；
（4）二氧化碳养护箱：常压向箱体内充入二氧化碳气体，出气口不能点燃明火为标准；如果箱体内气压高于常压，其养护效果会更好，抗压强度和抗折强度都会提高；
（5）将步骤（3）所述压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖。
分别采用万能试验机、透水系数测定方法测试本发明上述实施例1～6制得的非烧结砖的抗压强度，透水系数，具体测试结果如表1所示：
表1实施例1～6制得的非烧结砖的性能参数表
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
抗压强度（单位：MPa） 37 38 35 44 47 43
透水系数（单位：cm/s） 0.15 0.09 0.07 0.09 0.05 0.04
测得实施例中实验的抗压强度达到35～47MPa；测得试样的透水系数为0.04～0.15cm/s，符合JC/T 945-2005要求。达到了很好的性能要求，具有很好的增益效果。
如果养护时加入适当的催化剂，促进二氧化碳与碱性金属氧化物反应，还可以缩短养护的时间。

Claims (3)

1.一种利用工业废渣制备非烧结砖的方法，其特征在于：取重量份的85～95份工业废渣、5～15份金属氧化物，工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；然后将各原料研磨混合均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
将所述物料用适量水混合，湿压成型，制成砖形胚体；
将压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖；
所述的金属氧化物为碱土金属氧化物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述利用工业废渣制备非烧结砖的方法，其特征在于：工业废渣为粉煤灰、硫酸渣、钢渣、煤矸石、工程渣土、装修垃圾、工程泥浆、建筑垃圾中的任一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述利用工业废渣制备非烧结砖的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将工业废渣过100目筛，使工业废渣粒径达到120μm～150μm范围；
(2)按如下重量份称取各原料：工业废渣85～95份，金属氧化物5～15份，然后将各原料放入球磨机内球磨均匀，粉体粒径达到120μm～150μm范围，制成物料；
(3)将步骤(2)所述物料用适量水混合，加入钢制磨具中进行压片成型，制成扁平状胚体；
(4)二氧化碳养护箱：常压向箱体内充入二氧化碳气体，出气口不能点燃明火为标准；
(5)将步骤(3)所述压制成的胚体放在二氧化碳养护箱中养护2天，取出随即得到所述的非烧结砖。
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