本發(fā)明涉及過濾型活性碳鋼渣制備多孔集水海綿磚的方法，屬于材料技術領。

背景技術：

由于厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象，我國的氣候出現(xiàn)極端的變化，降雨分布極不均勻，南北方旱澇不均，在同一個地區(qū)，一年中降雨量也極不均等，缺水已經(jīng)制約經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活，合理利用現(xiàn)有的降水，將小區(qū)路面、馬路、公共休閑廣場有效的降水合理收集、儲存、利用，緩解干旱缺水季節(jié)的用水，水的熱容量大，既能吸熱也能放熱。

技術實現(xiàn)要素：

鋼渣為常見的礦渣，鋼渣制備開孔空心微珠，鋼渣中含游離的氧化鈣和氧化鎂礦物，在水泥漿后期凝固過程產(chǎn)生膨脹作用，增加孔隙度，活性碳采用粒徑100～150μm，粒徑越小比表面積越大，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有極好的過濾作用，利用開孔的鋼渣空心微珠作為基料，以硅酸鈉作為粘結劑，水泥為多孔集水海綿磚增加機械強度和粘結作用，聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強吸水劑，采用膨脹漿液，降低漿液的密度，制成的多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進入燕尾槽，受重力的作用再流入集水管，集水管將多孔集水海綿磚連接在一起，雨水匯集到集水池中。

其技術方案為：過濾型活性碳鋼渣制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、多孔集水海綿磚的配料：水泥10～20wt%、粒徑100～250μm鋼渣開孔空心微珠45～65wt%、模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3～10wt%、聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～3.0wt%和粒徑100～150μm活性碳10～30wt%，以上各組分的重量百分比之和為100%；

第二步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為100～250μm鋼渣開孔空心微珠放入料倉中，由提升機送入布料器，布料器將鋼渣開孔空心微珠均勻分布在調速皮帶秤上，噴淋器將模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉均勻噴灑在鋼渣開孔空心微珠的外表面，鋼渣開孔空心微珠隨調速皮帶秤進入內螺旋滾筒攪拌器中，使每個鋼渣開孔空心微珠的外表面都均勻附著硅酸鈉，硅酸鈉是無機粘合劑，是親水型的，粘結力強、強度較高，耐酸性、耐熱性好，親水性能不影響粘結性，混合料為水泥10～20wt%、粒徑100～250μm鋼渣開孔空心微珠45～65wt%、模數(shù)3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3～10wt%、聚乙烯醇高吸水樹脂纖維0.5～3.0wt%和粒徑100～150μm活性碳10～30wt%，再將混合料以0.5～0.7的水灰比調漿，灰為混合料，最后加入混合料總重量為0.2～1.0%的鋁粉膏，水化反應生成氣泡，形成多孔膨脹吸水的漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強度不變；

第三步、過濾型多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機的試模中，按1.2～2.0：1體積比壓制，比例1.2～2.0為壓制前的體積，比例1為壓制后的體積，經(jīng)刮平、壓制、脫模、晾干，制成多孔集水海綿磚，多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀，多孔集水海綿磚吸收的水分進入燕尾槽內，集水管嵌入燕尾槽內，集水管嵌入燕尾槽內的一部分圓弧面為開口狀，另一部分圓弧面為封閉狀，雨水經(jīng)過多孔集水海綿磚的匯集，進入燕尾槽內，受重力的作用再流入集水管，集水管將單個多孔集水海綿磚連接在一起，集水管匯集的雨水進入集水池中。

鋼渣開孔空心微珠的制備：先將鋼渣加工成粒徑200～400μm實心微珠，再將粒徑150～300μm的玻璃微粉和粒徑100～200μm高嶺土三者按重量百分比65～75wt%：10～25wt%：20～35wt%混合均勻，三者重量百分比之和為100%，放入壓力機做成毛坯并烘干，放入1000～1500℃硅鉬棒高溫爐燒結中保溫燒結20～40min，形成燒結塊，玻璃微粉增加強度，降低燒結溫度，高嶺土是強粘結劑，經(jīng)過高溫改性燒結，鋼渣中含游離的氧化鈣和氧化鎂礦物，在水泥漿后期凝固過程產(chǎn)生膨脹作用，增加孔隙度，氧化鈣水化作用生成氫氧化鈣，生成的氫氧化鈣的激發(fā)作用下能夠發(fā)生火山灰反應，生成低鈣凝膠，對硬化漿體的孔結構有改善的效果，將燒結塊破碎，制成粒徑250～350μm改性的鋼渣實心微珠，按0.5～0.7的水灰比調漿，經(jīng)過離心旋轉高速噴射形成微珠，再經(jīng)800～950℃膨脹、1000～1500℃燒制、快速冷卻，形成壁厚50～100μm、粒徑100～250μm鋼渣開孔空心微珠。

活性碳采用粒徑100～150μm，粒徑越小比表面積越大，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有極好的過濾作用。

鋼渣的主要成份為氧化硅、氧化鈣、氧化鐵、硅酸二鈣、硅酸三鈣，鋼渣能提高漿液的流動性、抗壓強度、抗凍性、降低試塊的干縮率，提高試塊的耐久性。

粉煤灰是強吸水劑，經(jīng)過高溫燒結，有較高的活性。

多孔集水海綿磚將蓄積的雨水一部分通過集水管匯集到集水池中，另一部分滲入到土壤中，增加土壤水分含量，在夏天高溫季節(jié)，多孔集水海綿磚還能將表面的熱量傳導到土壤中，降低海綿磚地表面的溫度，水的熱容量大，既能吸熱也能放熱。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點。

1、制備海綿磚所用的材料無機環(huán)保材料，對環(huán)境不會造成危害，海綿磚可回收能多次使用。

2、制備海綿磚粉煤灰和聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強吸水劑，能吸收海綿磚表面的水分進入內部，達到一定數(shù)量時，受重力的作用下落進入集水管內。

3、在混合料中加入鋁粉膏，形成多孔膨脹的漿液，降低了漿液的密度。

4、鋼渣中含游離的氧化鈣和氧化鎂礦物，在水泥漿后期凝固過程產(chǎn)生膨脹作用，增加孔隙度。

5、活性碳具有吸附性和催化性能，是對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，還具有除去水中的異臭、異味，對細菌也有良好的過濾作用。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明實施例的海面磚的軸測結構示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例的海面磚的底視結構示意圖。

圖3 是本發(fā)明實施例的單塊海綿磚由集水管連接在一起的結構示意圖。

其中圖中1、海綿磚 2、燕尾槽 3、集水管。

具體實施方式

實施例。

在如圖1～3所示的實施例中，過濾型活性碳鋼渣制備多孔集水海綿磚的方法，第一步、先將鋼渣加工成粒徑350μm實心微珠，再將粒徑200μm的玻璃微粉和粒徑140μm高嶺土三者按重量百分比65wt%：15wt%：20wt%混合均勻，放入壓力機做成毛坯并烘干，放入1200℃硅鉬棒高溫爐燒結中保溫燒結30min，形成燒結塊，玻璃微粉增加強度，降低燒結溫度，高嶺土是強粘結劑，經(jīng)過高溫改性燒結，置換反應，經(jīng)過高溫改性燒結，鋼渣中含游離的氧化鈣和氧化鎂礦物，在水泥漿后期凝固過程產(chǎn)生膨脹作用，增加孔隙度，將燒結塊破碎，制成粒徑200μm改性的鋼渣實心微珠，按按0.55的水灰比調漿，經(jīng)過離心旋轉高速噴射形成微珠，再經(jīng)820℃膨脹、1250℃高溫燒制、快速冷卻，形成壁厚100μm、粒徑250μm鋼渣開孔空心微珠。

第二步、多孔集水海綿磚的配料：取水泥15wt%、粒徑250μm鋼渣開孔空心微珠55wt%、模數(shù)3.5的硅酸鈉 13wt%、燒失量1.1%的粉煤灰3.0wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維2.0wt%和粒徑150μm活性碳12wt%。

第三步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備：按第一步的重量百分比取樣，先將粒徑為250μm鋼渣開孔空心微珠放入料倉中，由提升機送入布料器，布料器將鋼渣開孔空心微珠均勻分布在調速皮帶秤上，噴淋器將模數(shù)3.5的硅酸鈉 均勻噴灑在鋼渣開孔空心微珠的外表面，隨調速皮帶秤進入內螺旋滾筒攪拌器，將混合料以0.55的水灰比調漿，再加入混合料總重量為0.7%的鋁粉膏，水化反應生成氣泡，形成多孔膨脹吸水的漿液，降低海綿磚的重量，聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強度不變，過濾型的活性碳指活性碳強大的吸附功能，活性碳具有吸附性和催化性能，是對水中溶解的有機污染物如苯類化合酚類化合物、石油及石油產(chǎn)品等具有較強的吸附能力，有效去除水中的重金屬及重金屬離子的能力，除去水中的異臭、異味，對細菌也有良好的過濾作用，采用改性的活性碳，增強活性碳的性能。

第四步、過濾型多孔集水海綿磚的制備：將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機的試模中，按1.6: 1的體積比壓制，經(jīng)刮平、壓制、脫模、晾干，制成多孔集水海綿磚1，多孔集水海綿磚1的一個面呈燕尾槽2狀，多孔集水海綿磚1吸收的水分進入燕尾槽2內，在燕尾槽2內安裝著集水管3，雨水經(jīng)過多孔集水海綿磚1的匯集，進入燕尾槽2內，受重力的作用再流入集水管3，集水管3將單個多孔集水海綿磚1連接在一起，集水管3匯集的雨水進入集水池中，經(jīng)過沉淀、過濾，再次使用。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例，凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據(jù)本發(fā)明型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明型技術方案的保護范圍。