本發(fā)明涉及建材技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種新型燒結(jié)磚及制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，建筑用磚的需求也越來越大。原來我國傳統(tǒng)的制磚技術(shù)是利用粘土燒結(jié)制磚，由于其需要大量采掘耕地，對基本農(nóng)田造成大量的破壞，國家明令禁止生產(chǎn)和使用粘土實心磚，限制生產(chǎn)和使用粘土多孔磚。因此一些磚瓦廠正面臨原材料短缺的發(fā)展困境。利用建筑垃圾替代粘土，生產(chǎn)燒結(jié)磚，不僅可避免其對環(huán)境的污染，而且可實現(xiàn)磚瓦廠的可持續(xù)發(fā)展。
目前，城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥一直是困擾城市環(huán)境的一大難題，在一些地區(qū)，污泥的處置費用也是一筆不小的數(shù)目，如果處理不當將會造成二次污染，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，城市污泥具有一定發(fā)熱量的有機質(zhì)，且有較多的對環(huán)境造成污染的有害物質(zhì)。能夠?qū)⑽勰噘Y源利用，又不造成二次污染，添加污泥制磚的制造工藝是較為突出的一種處理方式。
因此，研究開發(fā)一種既能夠有效解決城市垃圾等的處理，又能解決燒結(jié)磚原料問題的方法，具有較好的應(yīng)用價值，也符合目前建筑行業(yè)的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種新型燒結(jié)磚及制備方法，所述方法不僅有效解決了城市垃圾包括建筑垃圾、城市污泥等的處理，還能將其再利用來制備燒結(jié)磚，實現(xiàn)了廢棄物的再利用，同時解決了燒結(jié)磚原料短缺問題。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明涉及一種新型燒結(jié)磚，包括如下重量份數(shù)的各組分：建筑垃圾45~60份、城市污泥30~50份、粉煤灰10~15份、煤矸石8~16份、高嶺土12~28份、硅藻土7~13份、高粘凹凸棒石粘土15~30份、添加劑17~32份。
優(yōu)選地，所述建筑垃圾55份、城市污泥45份、粉煤灰12份、煤矸石10份、高嶺土25份、硅藻土10份、高粘凹凸棒石粘土26份、添加劑23份。
優(yōu)選地，所述高粘凹凸棒石粘土為天然凹凸棒土經(jīng)提純后，再經(jīng)過熱活化處理后得到的產(chǎn)物。
優(yōu)選地，所述添加劑為聚丙烯酸鈉、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯中的任一種。
本發(fā)明還涉及一種制備新型燒結(jié)磚的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取建筑垃圾，置于粉碎機中粉碎，并過30~50目篩，備用；
（2）按照配比稱取城市污泥，然后將其置于污泥攪拌池中，加水攪拌均勻，然后出去混合物中的有機質(zhì)，然后加入配比量的粉煤灰、煤矸石，再將混合物陳化，得到處理后的城市污泥，備用；
（3）將步驟（1）中得到的建筑垃圾和步驟（2）得到的處理后的城市污泥加入到攪拌機中，混合均勻，然后加入配比量的高嶺土、硅藻土、高粘凹凸棒石粘土和添加劑，充分攪拌均勻，得到混合物；
（4）將步驟（3）得到的混合物輸送到制磚成型機上進行加壓成型，干燥，得到磚胚體；
（5）將干燥后的坯體轉(zhuǎn)入熔爐中進行煅燒，熔爐的最終燒成溫度控制在1000～1100℃，整個燒成過程時間為2.5～3.5小時，即得所述燒結(jié)磚。
優(yōu)選地，所述步驟（2）中向污泥攪拌池中加入的水的量使得城市污泥的含水量為70%~80%。
優(yōu)選地，所述步驟（3）中高粘凹凸棒是粘土的制備方法為：
取天然凹凸棒石粘土進行粉碎并過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000~3500轉(zhuǎn)/min的離心機中離心處理5~10min，真空抽濾；將濾餅烘干，然后置于馬弗爐中以20℃/min的速度程序升溫至800℃~900℃，然后恒溫焙燒4~6h，冷卻后研磨至粒徑為200~300目，得到高粘凹凸棒石粘土。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中加壓成型為兩次加壓的方法，其中第一次加壓壓力為30~40mpa，第二次加壓的壓力為50~60mpa。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中干燥的條件為溫度80~90℃，干燥7~8h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明所述的新型燒結(jié)磚，不僅有效解決了城市垃圾包括建筑垃圾、城市污泥等的處理，還能將其再利用來制備燒結(jié)磚，實現(xiàn)了廢棄物的再利用，同時解決了燒結(jié)磚原料短缺問題，此外制備得到的燒結(jié)磚具有較好的強度、耐沖擊性能和質(zhì)輕的特點。
（2）本發(fā)明所述的新型燒結(jié)磚中添加有高粘凹凸棒石粘土，具有較好的粘性和可塑性，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)，大大增加了燒結(jié)磚各成分之間的粘結(jié)牢固性，為燒結(jié)磚的強度提供了保障。
（3）本發(fā)明所述的新型燒結(jié)磚采用的城市污泥、建筑垃圾作為主要基材，添加有粉煤灰、煤矸石等廢棄物，不僅降低了原料的成本，還實現(xiàn)了廢棄材料的再利用，提高了廢棄物的利用價值。
（4）本發(fā)明所述的新型燒結(jié)磚的制備方法簡單、操作方便，工藝條件溫和，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，例如sambrook等分子克?。簩嶒炇沂謨裕╪ewyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實施例1：
本實施例涉及一種新型燒結(jié)磚及制備方法；
所述新型燒結(jié)磚，由如下重量份數(shù)的各組分制備而成：
建筑垃圾55份、城市污泥45份、粉煤灰12份、煤矸石10份、高嶺土25份、硅藻土10份、高粘凹凸棒石粘土26份、添加劑23份。
其中，所述高粘凹凸棒石粘土為天然凹凸棒土經(jīng)提純后，再經(jīng)過熱活化處理后得到的產(chǎn)物。
其中，所述添加劑為聚丙烯酸鈉。
本發(fā)明制備新型燒結(jié)磚的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取建筑垃圾，置于粉碎機中粉碎，并過50目篩，備用；
（2）按照配比稱取城市污泥，然后將其置于污泥攪拌池中，加水攪拌均勻，然后出去混合物中的有機質(zhì)，然后加入配比量的粉煤灰、煤矸石，再將混合物陳化，得到處理后的城市污泥，備用；
（3）將步驟（1）中得到的建筑垃圾和步驟（2）得到的處理后的城市污泥加入到攪拌機中，混合均勻，然后加入配比量的高嶺土、硅藻土、高粘凹凸棒石粘土和添加劑，充分攪拌均勻，得到混合物；
（4）將步驟（3）得到的混合物輸送到制磚成型機上進行加壓成型，干燥，得到磚胚體；
（5）將干燥后的坯體轉(zhuǎn)入熔爐中進行煅燒，熔爐的最終燒成溫度控制在1000℃，整個燒成過程時間為3小時，即得所述燒結(jié)磚。
其中，步驟（2）中向污泥攪拌池中加入的水的量使得城市污泥的含水量為80%。
其中，步驟（3）中高粘凹凸棒是粘土的制備方法為：
取天然凹凸棒石粘土進行粉碎并過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅烘干，然后置于馬弗爐中以20℃/min的速度程序升溫至900℃，然后恒溫焙燒5，冷卻后研磨至粒徑為200目，得到高粘凹凸棒石粘土。
其中，步驟（4）中加壓成型為兩次加壓的方法，其中第一次加壓壓力為40mpa，第二次加壓的壓力為50mpa。
其中，步驟（4）中干燥的條件為溫度90℃，干燥7h。
實施例2：
本實施例涉及一種新型燒結(jié)磚及制備方法；
所述新型燒結(jié)磚，由如下重量份數(shù)的各組分制備而成：
建筑垃圾45份、城市污泥30份、粉煤灰10份、煤矸石8份、高嶺土12份、硅藻土7份、高粘凹凸棒石粘土15份、添加劑17份。
其中，所述高粘凹凸棒石粘土為天然凹凸棒土經(jīng)提純后，再經(jīng)過熱活化處理后得到的產(chǎn)物。
其中，所述添加劑為聚對苯二甲酸乙二醇酯。
本發(fā)明制備新型燒結(jié)磚的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取建筑垃圾，置于粉碎機中粉碎，并過30目篩，備用；
（2）按照配比稱取城市污泥，然后將其置于污泥攪拌池中，加水攪拌均勻，然后出去混合物中的有機質(zhì)，然后加入配比量的粉煤灰、煤矸石，再將混合物陳化，得到處理后的城市污泥，備用；
（3）將步驟（1）中得到的建筑垃圾和步驟（2）得到的處理后的城市污泥加入到攪拌機中，混合均勻，然后加入配比量的高嶺土、硅藻土、高粘凹凸棒石粘土和添加劑，充分攪拌均勻，得到混合物；
（4）將步驟（3）得到的混合物輸送到制磚成型機上進行加壓成型，干燥，得到磚胚體；
（5）將干燥后的坯體轉(zhuǎn)入熔爐中進行煅燒，熔爐的最終燒成溫度控制在1000℃，整個燒成過程時間為3.5小時，即得所述燒結(jié)磚。
其中，步驟（2）中向污泥攪拌池中加入的水的量使得城市污泥的含水量為70%。
其中，步驟（3）中高粘凹凸棒是粘土的制備方法為：
取天然凹凸棒石粘土進行粉碎并過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅烘干，然后置于馬弗爐中以20℃/min的速度程序升溫至800℃，然后恒溫焙燒6h，冷卻后研磨至粒徑為200目，得到高粘凹凸棒石粘土。
其中，步驟（4）中加壓成型為兩次加壓的方法，其中第一次加壓壓力為30mpa，第二次加壓的壓力為50mpa。
其中，步驟（4）中干燥的條件為溫度80℃，干燥8h。
實施例3：
本實施例涉及一種新型燒結(jié)磚及制備方法；
所述新型燒結(jié)磚，由如下重量份數(shù)的各組分制備而成：
建筑垃圾60份、城市污泥50份、粉煤灰15份、煤矸石16份、高嶺土28份、硅藻土13份、高粘凹凸棒石粘土30份、添加劑32份。
其中，所述高粘凹凸棒石粘土為天然凹凸棒土經(jīng)提純后，再經(jīng)過熱活化處理后得到的產(chǎn)物。
其中，所述添加劑為聚碳酸酯。
本發(fā)明制備新型燒結(jié)磚的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取建筑垃圾，置于粉碎機中粉碎，并過50目篩，備用；
（2）按照配比稱取城市污泥，然后將其置于污泥攪拌池中，加水攪拌均勻，然后出去混合物中的有機質(zhì)，然后加入配比量的粉煤灰、煤矸石，再將混合物陳化，得到處理后的城市污泥，備用；
（3）將步驟（1）中得到的建筑垃圾和步驟（2）得到的處理后的城市污泥加入到攪拌機中，混合均勻，然后加入配比量的高嶺土、硅藻土、高粘凹凸棒石粘土和添加劑，充分攪拌均勻，得到混合物；
（4）將步驟（3）得到的混合物輸送到制磚成型機上進行加壓成型，干燥，得到磚胚體；
（5）將干燥后的坯體轉(zhuǎn)入熔爐中進行煅燒，熔爐的最終燒成溫度控制在1100℃，整個燒成過程時間為2.5小時，即得所述燒結(jié)磚。
其中，步驟（2）中向污泥攪拌池中加入的水的量使得城市污泥的含水量為80%。
其中，步驟（3）中高粘凹凸棒是粘土的制備方法為：
取天然凹凸棒石粘土進行粉碎并過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3500轉(zhuǎn)/min的離心機中離心處理5min，真空抽濾；將濾餅烘干，然后置于馬弗爐中以20℃/min的速度程序升溫至900℃，然后恒溫焙燒4h，冷卻后研磨至粒徑為200~300目，得到高粘凹凸棒石粘土。
其中，步驟（4）中加壓成型為兩次加壓的方法，其中第一次加壓壓力為40mpa，第二次加壓的壓力為60mpa。
其中，步驟（4）中干燥的條件為溫度90℃，干燥7h。
綜上所述，本發(fā)明所述的新型燒結(jié)磚，不僅有效解決了城市垃圾包括建筑垃圾、城市污泥等的處理，還能將其再利用來制備燒結(jié)磚，實現(xiàn)了廢棄物的再利用，同時解決了燒結(jié)磚原料短缺問題，此外制備得到的燒結(jié)磚具有較好的強度、耐沖擊性能和質(zhì)輕的特點。此外，本發(fā)明所述的新型燒結(jié)磚的制備方法簡單、操作方便，工藝條件溫和，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。