專利名稱：一種利用建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥制備高強(qiáng)輕集料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料的制備方法，具體涉及一種利用建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥制備高強(qiáng)輕集料的方法。
背景技術(shù)：
近年來，世界建筑材料逐步向著降低建材重量和提高建材絕熱能力的方向發(fā)展。 輕集料也稱輕骨料，一般指松散容重小于1000 kg/m3的多孔集料。它主要用以配制輕集料混凝土、保溫砂漿和耐火混凝土等，還可用作保溫松散填充料。輕集料作為新型建筑材料的主要產(chǎn)品之一，以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、防火、隔音、耐磨等優(yōu)點(diǎn)步入優(yōu)先發(fā)展行列。研制廉價(jià)的、輕質(zhì)高強(qiáng)的人造輕集料更是輕集料發(fā)展的主要方向。我國已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)法律法規(guī)、禁止使用紅磚、紅瓦及相關(guān)粘土制品，并且大力提倡和優(yōu)先發(fā)展利用粉煤灰、煤矸石、河道淤泥或污泥等工業(yè)廢渣、廢棄物生產(chǎn)人造輕集料及其制品。利用廢棄物燒結(jié)制備陶粒也有多篇公開技術(shù)文獻(xiàn)報(bào)道。中國專利文獻(xiàn)公 開的 “固體廢棄物燒制陶粒輕集料”，申請(qǐng)?zhí)?00810056403. 2，是利用煤矸石、污泥和廢玻璃粉燒制輕質(zhì)高強(qiáng)陶粒，大量消耗不能降解的無機(jī)非金屬質(zhì)固體廢棄物，并為處理這些固體廢棄物提供了一個(gè)有效手段。中國專利文獻(xiàn)公開的“輕質(zhì)廢渣陶粒及其制備方法”，申請(qǐng)?zhí)?200410079524.0，利用云南煤矸石、云南硅鋁礦渣、火山渣、云南熱電廠粉煤灰以及高原湖泊污泥等廢渣或廢棄物燒制輕質(zhì)陶粒，使用的原料均為廢棄物，既節(jié)約資源又變廢為寶。隨著我國城市化進(jìn)程的加快，大規(guī)模的新城市建設(shè)和舊城市改造導(dǎo)致建筑廢棄物的日益增多。建筑廢棄物是城市垃圾的主要組成部分，約占城市垃圾總量的30-40%。絕大部分建筑廢棄物都是未經(jīng)處理直接堆放或填埋，不僅占用了大量土地、污染環(huán)境，而且造成了資源的大量浪費(fèi)。由于我國近些年來一直進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)，耗費(fèi)了大量的砂、石及水泥等建筑材料。大量開采砂、石等天然資源，造成資源緊張，環(huán)境惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為充分利用建筑廢棄物、工業(yè)廢棄物及污泥為原料制備新型建筑材料一輕集料，提供一種利用建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥制備高強(qiáng)輕集料的方法的技術(shù)方案。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種利用建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥制備高強(qiáng)輕集料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
(1)以建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥為原料，各組分所占質(zhì)量百分比為 建筑廢渣灰50%-80%，鑄造廢砂10%-30%，污泥10%-20% ；
(2)3種原料干燥，球磨過100目篩，篩下物以上述比例添加20%的水混合均勻；
(3)將步驟(2)混合均勻后的原料在6MPa下擠壓成型，得到輕集料坯料；
(4)燒結(jié)坯料105°C干燥5-6小時(shí)，加熱到450°C，保溫至少10分鐘，升溫至1125-1150°C焙燒至少10分鐘，停止加溫；
(5)自然冷卻至室溫，即可得到所述高強(qiáng)輕集料。所述的高強(qiáng)輕集料為顆粒狀，強(qiáng)度達(dá)到GB/T17431. 1-1998中高強(qiáng)輕粗集料的標(biāo)
準(zhǔn)。
步驟(1)中所述的建筑廢渣灰中各組分所占質(zhì)量百分比為廢舊混凝土細(xì)渣灰 35-45%、廢磚瓦細(xì)渣灰25-35%、廢干砂漿細(xì)渣灰8_12%、砂質(zhì)土 8_12%、其它雜質(zhì)5_10%。建筑廢棄物主要是指建造、修繕和拆除建筑物時(shí)所產(chǎn)生的廢棄物，包括廢磚瓦塊、 廢石料、混凝土塊及砂灰土等。現(xiàn)在人們已經(jīng)開始利用建筑廢棄物作為建筑材料，通常是將建筑廢棄物經(jīng)分選，除雜，破碎、篩分，根據(jù)粒徑的不同制為各種再生建筑材料，篩分剩余較細(xì)的為建筑廢渣灰，其中包括有廢舊混凝土細(xì)渣灰、廢磚瓦細(xì)渣灰、廢干砂漿細(xì)渣灰、砂質(zhì)土、其它雜質(zhì)。本發(fā)明正是利用了這部分建筑廢渣灰為主要原料，使建筑廢棄物被充分利用。鑄造廢砂是鑄造砂經(jīng)反復(fù)使用后因功能喪失而被廢棄的砂，其主要成分是石英砂。污泥的主要成分是腐質(zhì)物和砂土，這些材料在高溫狀態(tài)下，原料產(chǎn)生一定的熔融形成半液態(tài)的玻璃礦化物，原料中一些組分會(huì)產(chǎn)生氣體，使原料膨脹，當(dāng)溫度降低后，原料中形成很多細(xì)小的空洞，原料外形成?；鈿ぃ蔀檩p集料。本發(fā)明經(jīng)多次試驗(yàn)和篩選，得出合理的配方，使得制備的輕集料松散容重小，強(qiáng)度高。本發(fā)明所得的輕集料產(chǎn)品呈青黃色、表面形成致密的玻璃相、內(nèi)部具有封閉的微孔結(jié)構(gòu)、抗壓強(qiáng)度高，完全滿足《輕集料及其試驗(yàn)方法GB/T17431. 2-1998》中高強(qiáng)輕集料的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明利用建筑廢渣灰、舊砂再生粉塵和污泥三種固體廢棄物焙燒高強(qiáng)輕集料，不僅符合我國固體廢棄物處理處置無害化、減量化和資源化的原則，具有廣泛的發(fā)展前景。本發(fā)明完全以建筑廢棄物、工業(yè)廢棄物和城市或工業(yè)污水處理中產(chǎn)生的廢棄物為原料，制備建筑輕集料，不僅解決了建筑廢渣灰、舊砂再生粉塵和污泥因處理困難而造成環(huán)境污染等問題；而且利用廢棄物為原料制備的高強(qiáng)輕集料替代了天然原料制成的建材，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式在各實(shí)施例中各組分所占質(zhì)量百分比為建筑廢渣灰50%-80%，鑄造廢砂 10%-30%，污泥10%-20%，其中，在建筑廢渣灰中各組分所占質(zhì)量百分比為廢舊混凝土細(xì)渣灰35-45%、廢磚瓦細(xì)渣灰25-35%、廢干砂漿細(xì)渣灰8-12%、砂質(zhì)土 8_12%、其它雜質(zhì)5_10%，各實(shí)施例具體技術(shù)參數(shù)見表2，具體方法步驟如下
(1)備料，建筑廢棄物經(jīng)分選，除雜，破碎、篩分，根據(jù)粒徑的不同制為各種再生建筑材料，篩分剩余的細(xì)渣灰為建筑廢渣灰，檢驗(yàn)其中成分，配制為符合上述要求的建筑廢渣灰； 收集鑄造廢砂，清除其中金屬等雜物；脫水污泥進(jìn)行干燥，采用電熱鼓風(fēng)干燥箱105°C干燥 6小時(shí)，得到干污泥；
(2)三種原料干燥至含水量小于20%，球磨過100目篩，篩下物以按各自的比例添加20% 的水混合均勻；
(3)將步驟(2)混合均勻后的原料在6MPa下擠壓成所需形狀，得到輕集料坯料；
(4)燒結(jié)坯料105°C干燥5飛小時(shí)，加熱到450°C預(yù)熱，保溫至少10分鐘，升溫至 1125 1150°C焙燒至少10分鐘，停止加溫；(5)自然冷卻至室溫，即可得到所述高強(qiáng)輕集料。
(6)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案制備的產(chǎn)品達(dá)到了《輕集料及其試驗(yàn)方法GB/T17431. 1-1998》中高強(qiáng)輕集料的標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥制備高強(qiáng)輕集料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)以建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥為原料，各組分所占質(zhì)量百分比為建筑廢渣灰50%-80%，鑄造廢砂10%-30%，污泥10%-20% ；(2)3種原料干燥，球磨過100目篩，篩下物以上述比例添加20%的水混合均勻；(3)將步驟(2)混合均勻后的原料在6MPa下擠壓成型，得到輕集料坯料；(4)燒結(jié)坯料105°C干燥5-6小時(shí)，加熱到450°C預(yù)熱，保溫至少10分鐘，升溫至 1125 1150°C焙燒至少10分鐘，停止加溫；(5)自然冷卻至室溫，即可得到所述高強(qiáng)輕集料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥制備高強(qiáng)輕集料的方法， 其特征在于，所述的高強(qiáng)輕集料為顆粒狀，強(qiáng)度達(dá)到GB/T17431. 1-1998中高強(qiáng)輕粗集料的標(biāo)準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥制備高強(qiáng)輕集料的方法， 其特征在于，步驟(1)中所述的建筑廢渣灰中各組分所占質(zhì)量百分比為廢舊混凝土細(xì)渣灰35-45%、廢磚瓦細(xì)渣灰25-35%、廢干砂漿細(xì)渣灰8_12%、砂質(zhì)土 8_12%、其它雜質(zhì)5_10%。
全文摘要
一種利用建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥制備高強(qiáng)輕集料的方法，該方法包括以下步驟(1)以建筑廢渣、鑄造廢砂和污泥為原料;(2)原料干燥，球磨，篩下物添加水混合均勻；(3)原料擠壓成型；(4)燒結(jié)坯料105℃干燥5-6小時(shí)，加熱到450℃，保溫至少10分鐘，升溫至1125-1150℃焙燒至少10分鐘，停止加溫；(5)自然冷卻至室溫，即可得到所述高強(qiáng)輕集料。本發(fā)明所得產(chǎn)品完全滿足《輕集料及其試驗(yàn)方法GB/T17431.2-1998》中高強(qiáng)輕集料的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明完全以建筑廢棄物、工業(yè)廢棄物和城市或工業(yè)污水處理中產(chǎn)生的廢棄物為原料制備建筑輕集料，不僅解決了建筑廢渣灰、舊砂再生粉塵和污泥因處理困難而造成環(huán)境污染等問題；而且利用廢棄物為原料制備的高強(qiáng)輕集料替代了天然原料制成的建材，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C04B18/30GK102219419SQ20111009180
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者宋平, 尚江濤, 李如燕 申請(qǐng)人:云南華威廢棄物資源化有限公司