CN113061018A - 利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法,取煤矸石磨细过0.42mm筛全通过,取斑脱石磨细过0.18mm筛全通过,把过筛后的煤矸石和斑脱石充分混拌均匀,得到混合物料;取六偏磷酸钠、取羟甲基纤维素放入水中稀释均匀喷洒在混合物料表面,搅拌均匀;陈化后,放入成型模具中,用350吨液压机压制,获得半成品坯体;将半成品坯体在温度42℃、相对湿度70%的环境中,烘干24h后,装入隧道窑中,梯度升温焙烧后,在还原气氛下冷却,出窑,得到景观砖。该景观砖、仿古砖高档建筑材料以煤矸石为主要原料,环保、经济,制作的建筑材料具有高强度的特点,产品成品率高,是一种高观赏性和实用性的优质景观砖、仿古砖高档建材。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法。
背景技术
朝阳北票地处于辽宁西部,北票当地有100年以上煤矿开采史。有大面积废弃煤矸堆积、给当地环境造成严重污染。北票的煤矸,热值400Kcal/Kg-800Kcal/Kg,总储量超过1亿吨,目前只有小规模的分选,主要以普通烧结标砖为主,产业低端,年处理能力不超过10万吨,堆存的煤矸石占用土地,种植困难,另外造成空气和地下水污染,是环境灾难的主要根源,需要尽快完成治理。
煤矸石加以利用是很好的建材原料。目前看国内有利用煤矸石做普通烧结建筑用砖。普遍存在着强度不高,烧结变形率高。市场多年也未在煤矸石烧结景观砖、仿古砖等符合国家标准(GB/T 26001-2010)利用取得突破。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法,该景观砖、仿古砖高档建筑材料以煤矸石为主要原料,环保、经济,制作的建筑材料具有高强度的特点,产品成品率高,是一种高观赏性、高实用性的优质景观砖、仿古砖高档建材。
本发明的技术方案是:
一种利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法,其具体步骤是:
(1)按照重量份数称取原料:煤矸石76.8份-80份;斑脱石15份-18份;六偏磷酸钠0.5份-0.6份;羟甲基甲基纤维素1.5-2.5份;水6份;
(2)取煤矸石磨细过0.42mm筛全通过,取斑脱石磨细过0.18mm筛全通过,把过筛后的煤矸石和斑脱石充分混拌均匀,得到混合物料;
(3)取六偏磷酸钠、取羟甲基纤维素放入水中稀释,将稀释后的水混料均匀喷洒在步骤(2)的混合物料表面,搅拌均匀;放入陈化仓内陈化48h后,放入成型模具中,用350吨液压机压制,获得半成品坯体;
(4)将半成品坯体放入温度42℃、相对湿度70%的环境中,烘干24h后,装入隧道窑中,隧道窑窑体从窑头到窑尾依次为干燥段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段,干燥段为由0℃-85℃升温,干燥段停留时间为2小时;预热段温度为由85℃-300℃升温,预热段停留时间为3小时;焙烧段温度为由300℃-1030℃升温,焙烧段停留时间为6小时;保温段温度为1030℃保温,保温段停留时间为2小时,冷却段温度为由1030℃-700℃降温,冷却段停留时间为2小时,其中,冷却段采用还原气氛,出窑,得到景观砖。
进一步的,液压机压制时,静态加压0.2秒,动态加压2次。
进一步的,模具的尺寸为长度×宽度×高度为200mm×100mm×100mm。
进一步的,半成品坯体的尺寸为长度×宽度×高度为200mm×100mm×(55.0mm-56.2mm)。
进一步的,所述煤矸石中SiO2质量含量为51%-53%,Al2O3质量含量为21%-22.5%,Fe2O3质量含量为3.5%-5.0%。
本发明的有益效果:
(1)原料处理工艺:采用粉磨和均化处理,消除原料不均匀性的影响,产品质量稳定,粉磨到煤矸石0.42mm筛全通过、斑脱石0.18mm筛全通过,并严格控制产品配比,产品外观漂亮,达到景观砖要求。
(2)通过陈化工艺,提高原料的成型性能及烧成性能。再采用液压机冲压成型,降低了原料的水分,同时提高致密度,提升物理强度,减少变形,有效提高砖的外表面光洁度及整体强度。
(3)采用隧道窑经干燥段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段,进行烘干、煅烧后,在降温冷却段采用还原气氛控制,使砖的温度降至700℃后出窑,烧结后的产品外观良好,并具有优异的抗压强度。
本发明使用的煤矸石主要成分为Al2O3和SiO2。斑脱石分子式Al2O3·SiO2·nH2O。六偏磷酸钠分子式[(NaPO3)6],起到分散剂和高温结合剂作用。羟甲基甲基纤维素作为增稠剂、提高砖坯的可塑性。该工艺生产的景观砖具有产品外观好,强度高,节省能源,排放低等特点。利用此工艺烧结出的制品可作为景观砖铺砌到人行道、高中档小区、别墅、景区等场所。受到使用者的一致认可和好评。
附图说明
图1是本发明的升温曲线;
图2是本发明生产的景观砖产品照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的任何限制。本发明实施例采用的煤矸石为表1中的1#和2#产品,产品指标如下:
表1本发明实施例1-实施例3使用煤矸石成份分析表
实施例1
(1)煤矸石(成分见表1中1#产品)76.8kg;斑脱石18kg;六偏磷酸钠0.5kg;羟甲基甲基纤维素2.5kg;水6kg;
(2)取煤矸石磨细过0.42mm筛全通过,取斑脱石磨细过0.18mm筛全通过,把过筛后的煤矸石和斑脱石充分混拌均匀,得到混合物料;
(3)取六偏磷酸钠、取羟甲基纤维素放入水中稀释,将稀释后的水混料均匀喷洒在步骤(2)的混合物料表面,搅拌均匀;放入陈化仓内陈化48h后,放入成型模具中,模具的尺寸为长度×宽度×高度为200mm×100mm×100mm;用350吨液压机压制,液压机压制时,静态加压0.2秒,动态加压2次,获得长度×宽度×高度为200mm×100mm×(55.6±0.6mm)的半成品坯体;
(4)将半成品坯体放入温度42℃、相对湿度70%的环境中,烘干24h后,装入隧道窑中,隧道窑窑体从窑头到窑尾依次为干燥段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段,按照图1的升温曲线图温度进行烧制,干燥段为由0℃-85℃升温,干燥段停留时间为2小时;预热段温度为由85℃-300℃升温,预热段停留时间为3小时;焙烧段温度为由300℃-1030℃升温,焙烧段停留时间为6小时;保温段温度为1030℃保温,保温段停留时间为2小时,冷却段温度为由1030℃-700℃降温,冷却段停留时间为2小时,其中,冷却段采用还原气氛,出窑,得到景观砖,产品指标如表2所示。
实施例2
(1)煤矸石(成分见表1中1#产品)80kg;斑脱石15kg;六偏磷酸钠0.6kg;羟甲基甲基纤维素1.5kg;水6kg;
(2)取煤矸石磨细过0.42mm筛全通过,取斑脱石磨细过0.18mm筛全通过,把过筛后的煤矸石和斑脱石充分混拌均匀,得到混合物料;
(3)取六偏磷酸钠、取羟甲基纤维素放入水中稀释,将稀释后的水混料均匀喷洒在步骤(2)的混合物料表面,搅拌均匀;放入陈化仓内陈化48h后,放入成型模具中,模具的尺寸为长度×宽度×高度为200mm×100mm×100mm;用350吨液压机压制,液压机压制时,静态加压0.2秒,动态加压2次,获得长度×宽度×高度为200mm×100mm×(55.6±0.6mm)的半成品坯体;
(4)将半成品坯体放入温度42℃、相对湿度70%的环境中,烘干24h后,装入隧道窑中,隧道窑窑体从窑头到窑尾依次为干燥段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段,按照图1的升温曲线图温度进行烧制,干燥段为由0℃-85℃升温,干燥段停留时间为2小时;预热段温度为由85℃-300℃升温,预热段停留时间为3小时;焙烧段温度为由300℃-1030℃升温,焙烧段停留时间为6小时;保温段温度为1030℃保温,保温段停留时间为2小时,冷却段温度为由1030℃-700℃降温,冷却段停留时间为2小时,其中,冷却段采用还原气氛,出窑,得到景观砖,产品指标如表2所示。
实施例3
(1)煤矸石(成分见表1中2#产品)78kg;斑脱石16kg;六偏磷酸钠0.55kg;羟甲基甲基纤维素2kg;水6kg;
(2)取煤矸石磨细过0.42mm筛全通过,取斑脱石磨细过0.18mm筛全通过,把过筛后的煤矸石和斑脱石充分混拌均匀,得到混合物料;
(3)取六偏磷酸钠、取羟甲基纤维素放入水中稀释,将稀释后的水混料均匀喷洒在步骤(2)的混合物料表面,搅拌均匀;放入陈化仓内陈化48h后,放入成型模具中,模具的尺寸为长度×宽度×高度为200mm×100mm×100mm;用350吨液压机压制,液压机压制时,静态加压0.2秒,动态加压2次,获得长度×宽度×高度为200mm×100mm×(55.6±0.6mm)的半成品坯体;
(4)将半成品坯体放入温度42℃、相对湿度70%的环境中,烘干24h后,装入隧道窑中,隧道窑窑体从窑头到窑尾依次为干燥段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段,按照图1的升温曲线图温度进行烧制,干燥段为由0℃-85℃升温,干燥段停留时间为2小时;预热段温度为由85℃-300℃升温,预热段停留时间为3小时;焙烧段温度为由300℃-1030℃升温,焙烧段停留时间为6小时;保温段温度为1030℃保温,保温段停留时间为2小时,冷却段温度为由1030℃-700℃降温,冷却段停留时间为2小时,其中,冷却段采用还原气氛,出窑,得到景观砖,产品指标如表2所示。
表2本发明实施例1-实施例3景观砖产品理化指标
成品外观 | 抗压强度 | 成品率 | |
实施例1 | 良好 | 53.7Mpa | 100% |
实施例2 | 良好 | 54.2Mpa | 100% |
实施例3 | 良好 | 55.48Mpa | 100% |
本发明实施例1-实施例3三批次获得的景观砖产品统计成品率,三批次产品的成品率均为100%。
以上仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (5)
1.一种利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法,其特征是:
具体步骤是:
(1)按照重量份数称取原料:煤矸石76.8份-80份;斑脱石15份-18份;六偏磷酸钠0.5份-0.6份;羟甲基甲基纤维素1.5-2.5份;水6份;
(2)取煤矸石磨细过0.42mm筛全通过,取斑脱石磨细过0.18mm筛全通过,把过筛后的煤矸石和斑脱石充分混拌均匀,得到混合物料;
(3)取六偏磷酸钠、取羟甲基纤维素放入水中稀释,将稀释后的水混料均匀喷洒在步骤(2)的混合物料表面,搅拌均匀;放入陈化仓内陈化48h后,放入成型模具中,用350吨液压机压制,获得半成品坯体;
(4)将半成品坯体放入温度42℃、相对湿度70%的环境中,烘干24h后,装入隧道窑中,隧道窑窑体从窑头到窑尾依次为干燥段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段,干燥段为由0℃-85℃升温,干燥段停留时间为2小时;预热段温度为由85℃-300℃升温,预热段停留时间为3小时;焙烧段温度为由300℃-1030℃升温,焙烧段停留时间为6小时;保温段温度为1030℃保温,保温段停留时间为2小时,冷却段温度为由1030℃-700℃降温,冷却段停留时间为2小时,其中,冷却段采用还原气氛,出窑,得到景观砖。
2.根据权利要求1所述的利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法,其特征是:液压机压制时,静态加压0.2秒,动态加压2次。
3.根据权利要求1所述的利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法,其特征是:模具的尺寸为长度×宽度×高度为200mm×100mm×100mm。
4.根据权利要求1所述的利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法,其特征是:半成品坯体的尺寸为长度×宽度×高度为200mm×100mm×(55.0mm-56.2mm)。
5.根据权利要求1所述的利用煤矸石制作景观砖、仿古砖高档建筑材料的方法,其特征是:所述煤矸石中SiO2质量含量为51%-53%,Al2O3质量含量为21%-22.5%,Fe2O3质量含量为3.5%-5.0%。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210702 |
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