CN109231937A - 一种用赤泥熔渣制备的仿古砖及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用赤泥熔渣制备的仿古砖及其方法，属于古建筑恢复技术领域，按重量份计由下述原料制备而成：赤泥熔渣45～60份、水玻璃3～5份、污泥15～25份、盐石膏3～5份、白水泥3～5份、硅粉2～4份、EDTA二钠0.5～1.0份、硫酸钠0.5～1.0份、氯化钾1.5～2.5份。本发明以工业废弃物赤泥熔渣为主要原料，加入白水泥和盐石膏，提供发氯盐激发、硫酸盐激发和碱激发三种激发效果，提高了赤泥熔渣的胶凝活性，加入水玻璃和硅粉，进一步提高了赤泥熔渣的胶凝活性。本发明的仿古砖具有良好的抗压强度和抗冻性，符合GB/T8239‑2014标准要求，且砖体颜色为红棕色，颜色更加逼真，仿古效果自然。

Description

一种用赤泥熔渣制备的仿古砖及其方法
技术领域
本发明涉及古建筑恢复技术领域，特别涉及一种用赤泥熔渣制备的仿古砖及其方法。
背景技术
赤泥熔渣是从赤泥中提炼铁或有色金属后剩余的残渣。随着我国氧化铝工业的发展，2013年我国赤泥的排放量已达7300万吨。赤泥的露天堆放造成了严重的土壤退化、水环境的重金属污染和大气污染等环境问题。赤泥的循环利用主要包括两个方面，一方面是回收赤泥中的铁、铝等有价金属，另一方面是直接作为建筑材料的原料加以利用。目前我国的赤泥再利用率只有4％，亟需一种能够大量消纳赤泥的回收利用方法。
目前，国内很多地方正在开展特色小镇和古镇古村落建设，需要大量青灰色的仿古砖，国家又严禁烧制黏土砖，这为赤泥熔渣的资源化利用提供了很好的政策背景和巨大的社会需求。
发明内容
针对上述技术上存在的不足，本发明提供了一种赤泥熔渣制备的仿古砖及其方法，该制备方法简单易行，成本低，节能环保，易于推广使用。
为实现上述技术目的，本发明是通过如下技术方案来实现：
一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：赤泥熔渣45～60份、水玻璃3～5份、污泥15～25份、盐石膏3～5份、白水泥3～5份、硅粉2～4份、EDTA二钠0.5～1.0份、硫酸钠0.5～1.0份、氯化钾1.5～2.5份。
其中，优选地，所述赤泥熔渣中含有30～50％的二氧化硅、8～18％的氧化铝、2～5％的二氧化钛、0.5～2％的氧化亚铁。
其中，优选地，所述污泥为进行除臭处理过的市政污泥，并控制其含水量在50％～60％之间。
其中，优选地，所述盐石膏的细度为200目。
其中，优选地，所述白水泥为200目。
一种用赤泥熔渣制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将赤泥熔渣进行破碎和筛分处理，得到粒径为0.5～1.5mm的颗粒，备用；
(2)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌5～10分钟后，静置30～60min；按配比称取赤泥熔渣、水玻璃、盐石膏、白水泥、硅粉、硫酸钠和氯化钾，加入强制搅拌机中，加水强制搅拌30～45min，得混合料；
(3)将通过步骤(2)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为20～40MPa，24小时后开样；
(4)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
其中，优选地，所述步骤(2)所得混合料的含水率为8～12％。
本发明的有益效果：
1.本发明以工业废弃物赤泥熔渣为主要原料，加入白水泥和盐石膏，提供发氯盐激发、硫酸盐激发和碱激发三种激发效果，提高了赤泥熔渣的胶凝活性，加入水玻璃和硅粉，进一步提高了赤泥熔渣的胶凝活性。利用污泥代替部分粘土，不仅减少了对耕地的破坏，而且污泥是污水处理厂处理污水后留下的对环境有严重影响的固体废弃物，加入EDTA二钠主要用来络合污泥中的重金属离子，化害为利，变废为宝。加入硫酸钠和氯化钾，提高了仿古砖的早期强度。
2.采用本发明方法制备的仿古砖具有良好的抗压强度和抗冻性，符合GB/T8239-2014标准要求，且砖体颜色为红棕色，颜色更加逼真，仿古效果自然。
3.本发明的仿古砖采用压制成型，避免烧结过程中生产工艺繁琐、耗能高、生产成本高、易产生大量的二氧化碳等温室气体的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中，采用盐石膏的细度为200目，采用的白水泥的细度为200目；采用的污泥为进行除臭处理过的市政污泥，并控制其含水量在50％～60％之间。
实施例1
本实施例提供一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：赤泥熔渣52份、水玻璃4份、污泥20份、盐石膏4份、白水泥4份、硅3份、EDTA二钠0.8份、硫酸钠0.8份、氯化钾1.7份。
其中，所述赤泥熔渣中含有40％的二氧化硅、10％的氧化铝、3％的二氧化钛、1.2％的氧化亚铁。
本实施例用赤泥熔渣制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将赤泥熔渣进行破碎和筛分处理，得到粒径为0.5～1.5mm的颗粒，备用；
(2)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌8分钟后，静置45min；按配比称取赤泥熔渣、水玻璃、盐石膏、白水泥、硅粉、硫酸钠和氯化钾，加入强制搅拌机中，加水强制搅拌35min，得混合料，混合料的含水率为10％；
(3)将通过步骤(2)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为30MPa，24小时后开样；
(4)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
实施例2
本实施例提供一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：赤泥熔渣45份、水玻璃5份、污泥15份、盐石膏5份、白水泥3份、硅粉4份、EDTA二钠0.5份、硫酸钠1.0份、氯化钾1.5份。
其中，所述赤泥熔渣中含有30％的二氧化硅、18％的氧化铝、2％的二氧化钛、2％的氧化亚铁。
本实施例用赤泥熔渣制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将赤泥熔渣进行破碎和筛分处理，得到粒径为0.5～1.5mm的颗粒，备用；
(2)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌5分钟后，静置60min；按配比称取赤泥熔渣、水玻璃、盐石膏、白水泥、硅粉、硫酸钠和氯化钾，加入强制搅拌机中，加水强制搅拌30min，得混合料，混合料的含水率为12％；
(3)将通过步骤(2)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为20MPa，24小时后开样；
(4)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
实施例3
本实施例提供一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：赤泥熔渣60份、水玻璃3份、污泥25份、盐石膏3份、白水泥5份、硅粉2份、EDTA二钠1.0份、硫酸钠0.5份、氯化钾2.5份。
其中，所述赤泥熔渣中含有50％的二氧化硅、8％的氧化铝、5％的二氧化钛、0.5％的氧化亚铁。
本实施例用赤泥熔渣制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将赤泥熔渣进行破碎和筛分处理，得到粒径为0.5～1.5mm的颗粒，备用；
(2)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌10分钟后，静置30min；按配比称取赤泥熔渣、水玻璃、盐石膏、白水泥、硅粉、硫酸钠和氯化钾，加入强制搅拌机中，加水强制搅拌45min，得混合料，混合料的含水率为8％；
(3)将通过步骤(2)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为40MPa，24小时后开样；
(4)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
实施例4
本实施例提供一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：赤泥熔渣55份、水玻璃5份、污泥18份、盐石膏5份、白水泥4份、硅粉3份、EDTA二钠0.9份、硫酸钠0.8份、氯化钾2.2份。
其中，所述赤泥熔渣中含有35％的二氧化硅、16％的氧化铝、3％的二氧化钛、1.0％的氧化亚铁。
本实施例用赤泥熔渣制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将赤泥熔渣进行破碎和筛分处理，得到粒径为0.5～1.5mm的颗粒，备用；
(2)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌6分钟后，静置50min；按配比称取赤泥熔渣、水玻璃、盐石膏、白水泥、硅粉、硫酸钠和氯化钾，加入强制搅拌机中，加水强制搅拌35min，得混合料，混合料的含水率为11％；
(3)将通过步骤(2)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为35MPa，24小时后开样；
(4)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
实施例5
本实施例提供一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：赤泥熔渣48份、水玻璃5份、污泥24份、盐石膏5份、白水泥5份、硅粉3份、EDTA二钠0.7份、硫酸钠0.8份、氯化钾2.2份。
其中，所述赤泥熔渣中含有45％的二氧化硅、12％的氧化铝、4％的二氧化钛、1.0％的氧化亚铁。
本实施例用赤泥熔渣制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将赤泥熔渣进行破碎和筛分处理，得到粒径为0.5～1.5mm的颗粒，备用；
(2)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌8分钟后，静置40min；按配比称取赤泥熔渣、水玻璃、盐石膏、白水泥、硅粉、硫酸钠和氯化钾，加入强制搅拌机中，加水强制搅拌40min，静置4小时，得混合料，混合料的含水率为10％；
(3)将通过步骤(2)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为30MPa，24小时后开样；
(4)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
将实施例1至5制得的仿古砖制按照《普通混凝土小型砌块》GB/T8239-2014进行检测，测试时砖块的规格为480mm×240mm×100mm，测试结果如下表1所示：
由上表内容可知，采用本发明制备方法制得的仿古砖具有良好的抗压强度和抗冻性，符合GB/T8239-2014标准要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，其特征在于按重量份计由下述原料制备而成：赤泥熔渣45～60份、水玻璃3～5份、污泥15～25份、盐石膏3～5份、白水泥3～5份、硅粉2～4份、EDTA二钠0.5～1.0份、硫酸钠0.5～1.0份、氯化钾1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述的一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，其特征在于：所述赤泥熔渣中含有30～50％的二氧化硅、8～18％的氧化铝、2～5％的二氧化钛、0.5～2％的氧化亚铁。
3.根据权利要求1所述的一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，其特征在于：所述污泥为进行除臭处理过的市政污泥，并控制其含水量在50％～60％之间。
4.根据权利要求1所述的一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，其特征在于：所述盐石膏的细度为200目。
5.根据权利要求1所述的一种用赤泥熔渣制备的仿古砖，其特征在于：所述白水泥为200目。
6.一种权利要求1～5任一项所述的用赤泥熔渣制备仿古砖的方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)将赤泥熔渣进行破碎和筛分处理，得到粒径为0.5～1.5mm的颗粒，备用；
(2)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌5～10分钟后，静置30～60min；按配比称取赤泥熔渣、水玻璃、盐石膏、白水泥、硅粉、硫酸钠和氯化钾，加入强制搅拌机中，加水强制搅拌30～45min，得混合料；
(3)将通过步骤(2)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为20～40MPa，24小时后开样；
(4)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
7.根据权利要求6所述的用赤泥熔渣制备仿古砖的方法，其特征在于：所述步骤(2)所得混合料的含水率为8～12％。
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