一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，特別是一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤矸石作為我國(guó)排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一。而且每年煤矸石的排放量相當(dāng)于當(dāng)年煤炭產(chǎn)量的10%左右。年排放速度將大于1.6億噸。堆放煤矸石不僅占用大量土地，而且污染環(huán)境，影響人們的生活和健康。另外，煤矸石自燃能釋放多種有害氣體等，同時(shí)還伴生大量的煙塵和有爆炸危險(xiǎn)性。因此煤矸石山自燃給周圍的大氣環(huán)境人體健康、動(dòng)植物生長(zhǎng)等造成不同程度的影響。粉煤灰是我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加處理，就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；若排入水系會(huì)造成河流淤塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)對(duì)人體和生物造成危害。
[0003]在國(guó)家墻改政策的推動(dòng)下，我國(guó)北方大部分產(chǎn)煤區(qū)普遍采用煤矸石為主要原料制磚。利用煤矸石燒磚，它既可作原料，又可以作燃料，可以做到制磚不用土，燒磚不用煤。這是一個(gè)既處理廢料，又節(jié)約耕地，且節(jié)約燃料的一舉三得的綜合利用項(xiàng)目。作為煤矸石本身，它也是一種沉積頁(yè)巖，其化學(xué)成分基本接近頁(yè)巖，因?yàn)樗徑簩由桑屎幸欢康奶汲煞?，可供燒磚使用。我國(guó)南方地區(qū)缺少煤炭資源，沒(méi)有煤矸石可取，但大部分地區(qū)具有豐富的頁(yè)巖礦資源。頁(yè)巖也是一種理想的制磚原料，頁(yè)巖磚質(zhì)地堅(jiān)硬，色澤艷紅，可做清水墻和裝飾磚，深受用戶青睞，已被我們制磚行業(yè)廣泛采用。
[0004]煤矸石、粉煤灰、頁(yè)巖生產(chǎn)的燒結(jié)空心磚質(zhì)量好，抗壓強(qiáng)度可達(dá)到空心磚標(biāo)準(zhǔn)以上，抗凍、耐磨、耐火、耐酸、耐堿等性能均較好。從未來(lái)建材市場(chǎng)看，利用煤矸石等礦渣生產(chǎn)新型環(huán)保建材產(chǎn)品由于其本身節(jié)能、輕質(zhì)、保暖的特點(diǎn)，同時(shí)該產(chǎn)品能夠消化大量的工業(yè)廢料，節(jié)約耕地，減少污染，保護(hù)環(huán)境。
[0005]但是由于煤矸石、頁(yè)巖等開(kāi)采的部位與時(shí)間的不同，以及堆料的不均勻，都會(huì)造成原料成分波動(dòng)大，所以就需要對(duì)原料進(jìn)行一系列的處理以后再制成磚坯，可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)量，降低成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚及其制備方法。通過(guò)對(duì)煤矸石、頁(yè)巖進(jìn)行一系列的預(yù)處理，可使粉料粒度變小，塑性指數(shù)上升，顆粒之間的粘結(jié)性增加，使坯體更加致密，在干燥過(guò)程中水分蒸發(fā)時(shí)開(kāi)裂現(xiàn)象得到改善，吸水率降低，從而增加了坯體強(qiáng)度以及耐久性。添加氯化鈉，可提高抗凍性。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚，由下列重量份的原料制備制成:處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料70-73、粉煤灰50-54、鋸末9_11、赤泥4_6、硫酸鈉3_5、氯化鈉2_3、紙漿廢液4-6、水9-10 ； 所述處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料由下列重量份的原料混合而成:煤矸石54-57、頁(yè)巖18-20 ;處理方法如下:(1)對(duì)煤矸石、頁(yè)巖進(jìn)行挑選，剔除其中的塑料、雜草、固體垃圾、大型巖石塊等雜物；(2)將煤矸石、頁(yè)巖在顎式破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗碎，取出后再用圓盤(pán)破碎機(jī)細(xì)碎，通過(guò)調(diào)整圓盤(pán)間隙來(lái)調(diào)整粉料粒度，控制粒徑小于0.05mm的粉料占總量的30%_50%，0.05-1.3mm占20_60%，1.3_2mm小于30% ；(3)將混合粉料放入除鐵器中除去鐵等金屬元素，然后放入攪拌機(jī)中加水?dāng)嚢杈鶆?，加水量為混合粉末量?5%-16%，然后將攪拌好的物料放入陳化庫(kù)中陳化4-5天即得。
[0008]本發(fā)明所述一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚，其特征在于，由以下具體步驟制成:
(1)將鋸末、赤泥加入粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)150目篩形成混合粉A待用，將粉煤灰、硫酸鈉放入球磨機(jī)中球磨30-40分鐘后與混合粉A混合形成混合料B ;
(2)混合料B與處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料一同放入攪拌機(jī)中，加入氯化鈉、紙漿廢液、水，調(diào)整物料至成型含水量，然后放入液壓擠出機(jī)進(jìn)行擠出成型，控制成型水分為15%-17%，成型壓力為2MPa。
[0009](3)將成型的磚坯通過(guò)自動(dòng)切碼運(yùn)設(shè)備送入干燥窯進(jìn)行干燥，控制溫度為IlO0C _120°C，干燥至含水量低于6%，干燥過(guò)程控制在12-20小時(shí)。
[0010](4)干燥好的坯體再放入隧道焙燒窯進(jìn)行焙燒，以每小時(shí)50°C -60°C的速度緩慢升溫，燒成溫度為1050°C，燒成周期控制在42-47小時(shí)，保溫4_6小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，取出即得。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明較現(xiàn)有的技術(shù)，成分配比科學(xué)合理，添加處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料與球磨后粉煤灰，塑性指數(shù)上升，顆粒之間的粘結(jié)性增加，坯體更加致密，干燥過(guò)程中開(kāi)裂現(xiàn)象得到改善，吸水率降低；添加氯化鈉，可提高抗凍性；本發(fā)明成分配比易于燒結(jié)，燒結(jié)后粘結(jié)強(qiáng)度高，抗凍性能佳，而且鋸末在燒制過(guò)程中燒毀，減輕了磚體的重量。
具體實(shí)施方案
[0012]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料70、粉煤灰50、鋸末9、赤泥4、硫酸鈉3、氯化鈉2、紙漿廢液4、水 9 ；
所述處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料由下列重量份(公斤)的原料混合而成:煤矸石54、頁(yè)巖18 ;處理方法如下:(1)對(duì)煤矸石、頁(yè)巖進(jìn)行挑選，剔除其中的塑料、雜草、固體垃圾、大型巖石塊等雜物；(2)將煤矸石、頁(yè)巖在顎式破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗碎，取出后再用圓盤(pán)破碎機(jī)細(xì)碎，通過(guò)調(diào)整圓盤(pán)間隙來(lái)調(diào)整粉料粒度，控制粒徑小于0.05mm的粉料占總量的30%_50%，
0.05-1.3mm占20_60%，1.3_2mm小于30% ；(3)將混合粉料放入除鐵器中除去鐵等金屬元素，然后放入攪拌機(jī)中加水?dāng)嚢杈鶆?，加水量為混合粉末量?5%，然后將攪拌好的物料放入陳化庫(kù)中陳化4天即得。
[0014]本發(fā)明所述一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將鋸末、赤泥加入粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)150目篩形成混合粉A待用，將粉煤灰、硫酸鈉放入球磨機(jī)中球磨30分鐘后與混合粉A混合形成混合料B ;
(2)混合料B與處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料一同放入攪拌機(jī)中，加入氯化鈉、紙漿廢液、水，調(diào)整物料至成型含水量，然后放入液壓擠出機(jī)進(jìn)行擠出成型，控制成型水分為15%，成型壓力為2MPa。
[0015](3)將成型的磚坯通過(guò)自動(dòng)切碼運(yùn)設(shè)備送入干燥窯進(jìn)行干燥，控制溫度為IlO0C _120°C，干燥至含水量低于6%，干燥過(guò)程控制在16小時(shí)。
[0016](4)干燥好的坯體再放入隧道焙燒窯進(jìn)行焙燒，以每小時(shí)50°C -60°C的速度緩慢升溫，燒成溫度為1050°C，燒成周期控制在45小時(shí)，保溫5小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，取出即得。
[0017]經(jīng)各種試驗(yàn)測(cè)定，本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)度達(dá)到MU5.0等級(jí)，密度為985 kg/m3，吸水率為 15.3%ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料70-73、粉煤灰50-54、鋸末9_11、赤泥4_6、硫酸鈉3_5、氯化鈉2-3、紙漿廢液4-6、水9-10 ; 所述處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料由下列重量份的原料混合而成:煤矸石54-57、頁(yè)巖18-20 ;處理方法如下:(1)對(duì)煤矸石、頁(yè)巖進(jìn)行挑選，剔除其中的塑料、雜草、固體垃圾、大型巖石塊等雜物；(2)將煤矸石、頁(yè)巖在顎式破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗碎，取出后再用圓盤(pán)破碎機(jī)細(xì)碎，通過(guò)調(diào)整圓盤(pán)間隙來(lái)調(diào)整粉料粒度，控制粒徑小于0.05mm的粉料占總量的30%_50%，0.05-1.3mm占20_60%，1.3_2mm小于30% ；(3)將混合粉料放入除鐵器中除去鐵等金屬元素，然后放入攪拌機(jī)中加水?dāng)嚢杈鶆?，加水量為混合粉末量?5%-16%，然后將攪拌好的物料放入陳化庫(kù)中陳化4-5天即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將鋸末、赤泥加入粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)150目篩形成混合粉A待用，將粉煤灰、硫酸鈉放入球磨機(jī)中球磨30-40分鐘后與混合粉A混合形成混合料B ; (2)混合料B與處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料一同放入攪拌機(jī)中，加入氯化鈉、紙漿廢液、水，調(diào)整物料至成型含水量，然后放入液壓擠出機(jī)進(jìn)行擠出成型，控制成型水分為15%-17%，成型壓力為2MPa; (3)將成型的磚坯通過(guò)自動(dòng)切碼運(yùn)設(shè)備送入干燥窯進(jìn)行干燥，控制溫度為IlO0C _120°C，干燥至含水量低于6%，干燥過(guò)程控制在12-20小時(shí)； (4)干燥好的坯體再放入隧道焙燒窯進(jìn)行焙燒，以每小時(shí)50°C_60°C的速度緩慢升溫，燒成溫度為1050°C，燒成周期控制在42-47小時(shí)，保溫4_6小時(shí)后緩慢冷卻至室溫，取出即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗凍性能優(yōu)異的煤矸石頁(yè)巖空心磚，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料70-73、粉煤灰50-54、鋸末9-11、赤泥4-6、硫酸鈉3-5、氯化鈉2-3、紙漿廢液4-6、水9-10；本發(fā)明較現(xiàn)有的技術(shù)，成分配比科學(xué)合理，添加處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粉料與球磨后粉煤灰，塑性指數(shù)上升，顆粒之間的粘結(jié)性增加，坯體更加致密，干燥過(guò)程中開(kāi)裂現(xiàn)象得到改善，吸水率降低；添加氯化鈉，可提高抗凍性；本發(fā)明成分配比易于燒結(jié)，燒結(jié)后粘結(jié)強(qiáng)度高，抗凍性能佳，而且鋸末在燒制過(guò)程中燒毀，減輕了磚體的重量。
【IPC分類】C04B18-08, C04B18-26, C04B18-30, C04B30-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104692768
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510045880
【發(fā)明人】嚴(yán)艾青
【申請(qǐng)人】和縣明生環(huán)保材料有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日