本發(fā)明涉及制磚領(lǐng)域，特別是涉及一種燒結(jié)磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
燒結(jié)磚制作簡單、強度高，是目前最主要的墻體材料，傳統(tǒng)的制磚工藝主要以粘土、頁巖為原料，經(jīng)成型和高溫焙燒而制成。利用現(xiàn)有的原料制作燒結(jié)磚，需挖掘大量的黏土和頁巖，容易造成資源流失。
目前，社會生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢料，如工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣等，上述廢料的處置已成為環(huán)境治理的難點。對于工業(yè)污泥，有造紙廠污泥、印染污泥、制革污泥等，這些工業(yè)污泥通常含有大量的重金屬，資源化利用難度加大，因此工業(yè)污泥的處理方式主要是焚燒和填埋，但焚燒產(chǎn)生的有害氣體會造成二次污染，而填埋不僅會占用土地，其中的有害物質(zhì)同樣會造成二次污染。對于建筑廢棄物，通常采用填埋的方式進行處理，填埋會產(chǎn)生占用土地、污染土壤的問題。對于工業(yè)廢煤渣，一般是廢棄堆積，不僅占用土地，還會釋放含硫氣體，甚至?xí)匀计鸹稹?/p>
如何將上述廢料合理利用到燒結(jié)磚制作領(lǐng)域，燒制出性能優(yōu)異的磚，是廢料再利用、燒結(jié)磚制備亟待解決的問題之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種燒結(jié)磚及其制備方法，可利用工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣制備性能優(yōu)異的燒結(jié)磚。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種燒結(jié)磚，燒結(jié)磚由以下原料制備，原料按質(zhì)量百分比計，包括組分：10%-30%工業(yè)污泥、40%-80%建筑廢棄物、10%-25%工業(yè)廢煤渣。
其中，燒結(jié)磚原料按質(zhì)量百分比計，包括組分：15%-25%工業(yè)污泥、50%-70%建筑廢棄物、15%-23%工業(yè)廢煤渣。
其中，燒結(jié)磚原料按質(zhì)量百分比計，包括組分：20%工業(yè)污泥、60%建筑廢棄物、20%工業(yè)廢煤渣。
其中，工業(yè)污泥為造紙廠污泥、印染污泥和/或制革污泥，建筑廢棄物包括建筑余泥和建筑渣土。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種燒結(jié)磚制備方法，包括以下步驟：將工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣進行均化處理；均化處理后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物或工業(yè)廢煤渣經(jīng)由給料機系統(tǒng)投入對輥粉碎機，進行粉碎，粉碎粒度小于2mm；粉碎后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣以10%-30%、40%-80%、10%-25%的比例經(jīng)由膠帶輸送機送入雙軸攪拌機，進行攪拌混合，攪拌后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣混合料的含水率為18%-22%；攪拌混合后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣經(jīng)由膠帶輸送機送入碾練設(shè)備，碾練完成后，進行陳化處理；將陳化處理后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣混合料進行半硬塑擠出成型；將成型的磚坯通過隧道窯進行焙燒，焙燒溫度為960℃-1100℃，焙燒時間為30h-38h，焙燒前磚坯需進行干燥處理，焙燒完成后，燒結(jié)磚制備完成。
其中，燒結(jié)磚為一次碼燒或二次碼燒。
其中，粉碎后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣按15%-25%、50%-70%、15%-23%的比例進行攪拌混合。
其中，粉碎后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣按20%、60%、20%的比例進行攪拌混合。
其中，工業(yè)污泥為造紙廠污泥、印染污泥和/或制革污泥，建筑廢棄物包括建筑余泥和建筑渣土。
其中，焙燒溫度為1000℃，焙燒時間為35h。
本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的燒結(jié)磚由以下原料制備，原料按質(zhì)量百分比計，包括組分：10%-30%工業(yè)污泥、40%-80%建筑廢棄物、10%-25%工業(yè)廢煤渣。通過上述組分制備的燒結(jié)磚，具有強度大、重量輕、熱阻大的特性，作為墻體材料，可滿足墻體需求，且對墻體地基的壓力小，同時具有優(yōu)異的保溫性能。上述工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣和傳統(tǒng)制磚原料在性質(zhì)上有類似之處，可以完全替代傳統(tǒng)制磚原料。本發(fā)明燒結(jié)磚制備方法不僅可實現(xiàn)廢料再利用，同時還可對廢料中的重金屬進行深度固化，避免環(huán)境污染。
具體實施方式
實施例1
本實施例燒結(jié)磚原料按質(zhì)量百分比計，包括組分：20%工業(yè)污泥、60%建筑廢棄物、20%工業(yè)廢煤渣。其中，工業(yè)污泥為造紙廠污泥、印染污泥和制革污泥。
上述燒結(jié)磚的制備過程具體為：首先將工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣進行均化處理；均化處理后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物或工業(yè)廢煤渣經(jīng)由給料機系統(tǒng)投入對輥粉碎機，進行粉碎，粉碎粒度小于2mm；粉碎后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣以20%、60%、20%的比例經(jīng)由膠帶輸送機送入雙軸攪拌機，進行攪拌混合，攪拌后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣混合料的含水率為18%-22%；攪拌混合后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣經(jīng)由膠帶輸送機送入碾練設(shè)備，碾練完成后，進行陳化處理，以上步驟完成原料的制備；然后將陳化處理后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣進行半硬塑擠出成型；最后將成型的磚坯通過隧道窯進行焙燒，焙燒溫度為1000℃，焙燒時間為35h，焙燒前磚坯需進行干燥處理，焙燒完成后，燒結(jié)磚制備完成。
在其他實施例中，工業(yè)污泥為造紙廠污泥、印染污泥和/或制革污泥。需要指出的是，只要工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生污泥的重金屬含量低于預(yù)設(shè)值，即可用于本實施例的工業(yè)污泥。
在本實施例中，燒結(jié)磚為一次碼燒或二次碼燒。建筑廢棄物包括建筑余泥和建筑渣土。
在本實施例中，當(dāng)燒結(jié)磚通過二次碼燒制備時，利用干燥室進行干燥，具體為大斷面隧道干燥，干燥室熱源來自隧道窯冷卻余熱和部分高溫?zé)煙帷８稍锸宜惋L(fēng)系統(tǒng)采用頂送風(fēng)、底排潮，調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度及風(fēng)量大小，利用旋風(fēng)送風(fēng)器進行熱風(fēng)攪拌，防止氣流分層，保證熱風(fēng)在干燥室內(nèi)均勻分布。
在本實施例中，隧道窯焙燒以內(nèi)燃為主、天然氣為輔，內(nèi)燃料為磚坯所含發(fā)熱量。隧道窯內(nèi)的煙氣可全部集中無泄漏排放，具體地，把煙氣通過負壓引風(fēng)機引入脫硫塔內(nèi)，塔的下部為除塵段，上面是由塔板組成的脫氮、脫硫段，塔板上部設(shè)有吸收液噴淋裝置和防止煙氣帶水的旋流板除霧裝置。
需要指出的是，利用本實施例燒結(jié)磚的組分，還可制備砌塊。利用工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣生產(chǎn)燒結(jié)磚或燒結(jié)砌塊，可利廢節(jié)能、保護環(huán)境。
下面通過具體測試對本實施例燒結(jié)磚的性能進行說明。
以燒結(jié)多孔磚為例，本實施例燒結(jié)磚經(jīng)檢測符合GB13544-2011標準。
以本實施例燒結(jié)磚為實驗組、現(xiàn)有粘土燒結(jié)磚為對照組進行檢測，二者均采用多孔磚，且規(guī)格相同。檢測項目包括：抗壓強度、密度、熱阻，其中，抗壓強度檢測方法依據(jù)GB15229-2002，采用YE-2000液壓壓力機檢測，熱阻檢測依據(jù)GB10294-88，采用導(dǎo)熱系數(shù)測定儀及防護熱板法檢測。
實驗組的檢測結(jié)果：抗壓強度17.0Mpa、密度1050kg/m3、240砌體熱阻1.0m2·k/w。
對照組的檢測結(jié)果：抗壓強度14.0Mpa、密度1600kg/m3、240砌體熱阻0.75m2·k/w。
從上述結(jié)果可以看出，實驗組燒結(jié)磚與對照組燒結(jié)磚相比，具有強度大、重量輕、熱阻大的特征。
實施例2
本實施例燒結(jié)磚原料按質(zhì)量百分比計，包括組分：17%工業(yè)污泥、65%建筑廢棄物、18%工業(yè)廢煤渣。其中，工業(yè)污泥為造紙廠污泥、印染污泥和制革污泥。
上述燒結(jié)磚的制備過程具體為：首先將工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣進行均化處理；均化處理后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物或工業(yè)廢煤渣經(jīng)由給料機系統(tǒng)投入對輥粉碎機，進行粉碎，粉碎粒度小于2mm；粉碎后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣以17%、65%、18%的比例經(jīng)由膠帶輸送機送入雙軸攪拌機，進行攪拌混合，攪拌后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣混合料的含水率為18%-22%；攪拌混合后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣經(jīng)由膠帶輸送機送入碾練設(shè)備，碾練完成后，進行陳化處理，以上步驟完成原料的制備；然后將陳化處理后的工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣進行半硬塑擠出成型；最后將成型的磚坯通過隧道窯進行焙燒，焙燒溫度為1000℃，焙燒時間為35h，焙燒前磚坯需進行干燥處理，焙燒完成后，燒結(jié)磚制備完成。
在其他實施例中，工業(yè)污泥為造紙廠污泥、印染污泥和/或制革污泥。需要指出的是，只要工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生污泥的重金屬含量低于預(yù)設(shè)值，即可用于本實施例的工業(yè)污泥。
在本實施例中，燒結(jié)磚為一次碼燒或二次碼燒。建筑廢棄物包括建筑余泥和建筑渣土。
在本實施例中，當(dāng)燒結(jié)磚通過二次碼燒制備時，利用干燥室進行干燥，具體為大斷面隧道干燥，干燥室熱源來自隧道窯冷卻余熱和部分高溫?zé)煙帷８稍锸宜惋L(fēng)系統(tǒng)采用頂送風(fēng)、底排潮，調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度及風(fēng)量大小，利用旋風(fēng)送風(fēng)器進行熱風(fēng)攪拌，防止氣流分層，保證熱風(fēng)在干燥室內(nèi)均勻分布。
在本實施例中，隧道窯焙燒以內(nèi)燃為主、天然氣為輔，內(nèi)燃料為磚坯所含發(fā)熱量。隧道窯內(nèi)的煙氣可全部集中無泄漏排放，具體地，把煙氣通過負壓引風(fēng)機引入脫硫塔內(nèi)，塔的下部為除塵段，上面是由塔板組成的脫氮、脫硫段，塔板上部設(shè)有吸收液噴淋裝置和防止煙氣帶水的旋流板除霧裝置。
需要指出的是，利用本實施例燒結(jié)磚的組分，還可制備砌塊。利用工業(yè)污泥、建筑廢棄物、工業(yè)廢煤渣生產(chǎn)燒結(jié)磚或燒結(jié)砌塊，可利廢節(jié)能、保護環(huán)境。
下面通過具體測試對本實施例燒結(jié)磚的性能進行說明。
以燒結(jié)多孔磚為例，本實施例燒結(jié)磚經(jīng)檢測符合GB13544-2011標準。
以本實施例燒結(jié)磚為實驗組、現(xiàn)有粘土燒結(jié)磚為對照組進行檢測，二者均采用多孔磚，且規(guī)格相同。檢測項目包括：抗壓強度、密度、熱阻，其中，抗壓強度檢測方法依據(jù)GB15229-2002，采用YE-2000液壓壓力機檢測，熱阻檢測依據(jù)GB10294-88，采用導(dǎo)熱系數(shù)測定儀及防護熱板法檢測。
實驗組的檢測結(jié)果：抗壓強度16.9Mpa、密度1020kg/m3、240砌體熱阻0.95m2·k/w。
對照組的檢測結(jié)果：抗壓強度14.0Mpa、密度1600kg/m3、240砌體熱阻0.75m2·k/w。
從上述結(jié)果可以看出，實驗組燒結(jié)磚與對照組燒結(jié)磚相比，具有強度大、重量輕、熱阻大的特征。
綜上所述，本發(fā)明燒結(jié)磚具有強度大、重量輕、熱阻大的特性，作為墻體材料，可滿足墻體需求，且對墻體地基的壓力小，同時具有優(yōu)異的保溫性能。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。