專利名稱：一種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用瓷渣磚及其生產(chǎn)方法，尤其是涉及ー種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
I.陶瓷エ業(yè)廢渣急待處理利用在我國建筑陶瓷エ業(yè)發(fā)展迅猛，產(chǎn)量居世界之首。建筑陶瓷エ業(yè)生產(chǎn)中對瓷質(zhì)磚或瓷質(zhì)板進(jìn)行打磨和拋光エ序是必不可少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，陶瓷拋光渣是陶瓷打磨拋光生產(chǎn)線排出的一種泥漿狀的廢料。建筑陶瓷廠在瓷質(zhì)磚/板打磨、拋光過程中排出的陶瓷拋光渣的量非常大，一條瓷板拋光生產(chǎn)線所產(chǎn)生的廢渣量約6 8噸/日。據(jù)統(tǒng)計，廣東省佛山、清 遠(yuǎn)及周邊地區(qū)有建筑陶瓷廠幾百家，各類生產(chǎn)線共有2000多條，瓷渣年排放量在1000萬噸左右。以往處理這些陶瓷拋光渣多采用堆放、填埋的方式。目前，積累的陶瓷陶瓷拋光渣已超過千萬噸，不僅占用了大量的堆放場地，造成很多污染問題，也影響企業(yè)的擴大再生產(chǎn)。在瓷質(zhì)磚的打磨和拋光エ序中產(chǎn)生的這種陶瓷拋光渣采用流水沖排，陶瓷拋光渣中含有大量水分，在相當(dāng)長的時間里不能得到干燥，不僅破壞堆放地區(qū)的土壤環(huán)境，致使土地長期無法得到利用，而且在雨天被雨水沖刷流入河流、池塘、溝渠和農(nóng)田，造成這些地方的圩積、埯埋和堵塞，并破壞農(nóng)作物生長。即使陶瓷拋光渣得到干燥，但是由于這些陶瓷拋光渣的顆粒相當(dāng)小，干燥后呈松散粉末狀，容易造成粉塵飛揚污染空氣和環(huán)境。因此，陶瓷拋光渣的處理和利用已成為急需解決的問題。2.我國墻材品種和磚的生產(chǎn)使用狀況目前國內(nèi)現(xiàn)有的新型墻材分墻板、磚和砌塊三大類；生產(chǎn)エ藝有蒸壓(或稱蒸氣)養(yǎng)護、燒制和膠結(jié)(即不燒不蒸)三種。由于磚塊強度高、密實、耐久性好，體積小、使用輕便靈活，在使用上與傳統(tǒng)的紅磚接近，易被市場接受，因而目前磚塊仍多為墻體、承重砌體、地下建筑、各種構(gòu)筑物和市政工程的首選材料。最常見的磚有空心粘土磚、灰砂磚、混凝土小磚、石渣磚、粉煤灰磚及各種エ業(yè)廢渣為原料的各種廢渣磚。其中，燒制磚的原材料有粘土、頁巖、粉煤灰、煤矸石、淤泥以及各種エ業(yè)廢渣等。3.有關(guān)政策狀況近年，我國經(jīng)濟建設(shè)空前迅速發(fā)展，磚的用量巨大，磚的主要原料粘土、天然砂用量驟增。自國務(wù)院批轉(zhuǎn)國家建材局等部門《關(guān)于加快墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑意見的通知》(國發(fā)〔1992〕66號)以來，在各地區(qū)和有關(guān)部門的共同推進(jìn)下，我國墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑工作取得了積極進(jìn)展，新型墻體材料產(chǎn)量增加，應(yīng)用范圍進(jìn)ー步擴大。根據(jù)我國的墻材改革政策，保護耕地和環(huán)境，已禁止使用和生產(chǎn)以粘土(耕土)為原料燒制的墻材制品。因此，以エ業(yè)廢渣為原料取代天然砂和粘土制造墻材是當(dāng)前磚類改革研究的熱點之一。我國于2009年實施的促進(jìn)發(fā)展的《循環(huán)經(jīng)濟法》，鼓勵利用エ業(yè)廢渣制造建材產(chǎn)品，使固廢資源化。4.瓷渣資源化技術(shù)狀況
長期以來，陶瓷拋光渣堆積成患，污染環(huán)境阻礙產(chǎn)業(yè)再發(fā)展，已有不少人將陶瓷拋光渣用于燒制多孔過濾陶瓷磚(陶瓷拋光渣摻量10-15%)、片狀釉面磚(陶瓷拋光渣摻量10-15%)、蒸壓瓷渣磚、水泥瓷渣磚、水泥摻合料、砂漿混凝土摻合料等方面。但是，隨陶瓷拋光渣摻量的増大，強度明顯降低，因而這些新研制的產(chǎn)品對陶瓷拋光渣的用量仍然很有限，特別是水泥瓷渣磚。因此，至今還沒有出現(xiàn)能夠大量應(yīng)用陶瓷拋光渣作為生產(chǎn)原料的有效的利用技術(shù)和產(chǎn)品，故對不斷產(chǎn)出的陶瓷拋光渣仍不能及時消化，導(dǎo)致仍無法有效地解決其所造成的環(huán)境污染問題，目前對陶瓷拋光渣的處理大多仍是填埋、貯存、堆放，對環(huán)境造成污染和危害日益増加。經(jīng)檢索查新表明目前尚未見以陶瓷拋光渣為主料燒結(jié)制成的建筑用實心磚和多孔磚的產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的建筑用磚均采用粘土磚生產(chǎn)エ藝和設(shè)備，只能加入少量瓷渣(約30%)，至今尚無以拋光渣為主料制成的燒結(jié)瓷渣磚。其原因在于一是陶瓷拋光渣的粘塑性較差，若以其為主料，按現(xiàn)有技術(shù)添加摻合料，其坯料粘塑性很差，坯料是無法擠出成型和切割的，只能采用壓制成型，然而壓制所得的瓷渣磚坯仍然極易破損和起灰，質(zhì)量差；ニ是以往一直沒有弄清楚以陶瓷拋光渣為主料的不同配料燒制瓷渣磚的燒成溫度及其溫度范圍的規(guī)律性，導(dǎo)致在燒制瓷渣磚坯時很多磚坯內(nèi)會出現(xiàn)大量的發(fā)泡，從而發(fā)生變形，難 以形成規(guī)整的產(chǎn)品，廢品太多而難以形成有效的生產(chǎn)規(guī)模?；谏鲜鲈?，現(xiàn)有技術(shù)始終沒能燒制出滿足建筑用磚的技術(shù)要求的燒結(jié)瓷渣磚。自1992年以來，廣州大學(xué)瓷渣資源化技術(shù)攻關(guān)團隊就開始對陶瓷廢渣的利用進(jìn)行了研發(fā)攻關(guān)。先后在利用陶瓷拋光渣生產(chǎn)高性能陶粒、蒸壓瓷渣磚、將拋光渣作為砂漿摻合料以及作為混凝土輕骨料等方面取得了多項省ー級科研成果并申報多項專利。為了解決廣東地區(qū)實心粘土磚廠轉(zhuǎn)型升級的技術(shù)問題，于2010年開始，憑著對陶瓷拋光渣的了解及相關(guān)的研究基礎(chǔ)，研發(fā)團隊進(jìn)行了多項試驗及生產(chǎn)調(diào)研，才基本掌握了燒結(jié)瓷渣磚在燒制溫度及成型技術(shù)方面的關(guān)鍵規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一 g在提供一種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚，該燒制瓷渣磚不僅能滿足建筑用磚的技術(shù)要求，而且還能大量消耗陶瓷拋光渣廢料，從而有效地消除其對環(huán)境造成的污染。本發(fā)明的目的之ニg在提供上述燒結(jié)瓷渣磚的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的第一個目的是通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的一種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚，其由包括以下重量百分比含量的原料經(jīng)混合成型后燒結(jié)制成陶瓷拋光渣50 75%摻合料10 35%爐渣O 35%，其中，摻合料采用具有一定粘塑性的經(jīng)過去雜處理所得的粘性土均勻料。本發(fā)明所述的陶瓷拋光渣是瓷質(zhì)磚或瓷質(zhì)板的打磨、拋光生產(chǎn)線中的漿狀廢料經(jīng)壓榨、脫水、干燥和粉碎后所得的無雜物的廢渣均勻料，該處的粉碎是指陶瓷拋光渣經(jīng)脫水干燥后結(jié)成塊狀，要將其重新粉碎成粉狀才能使用。陶瓷拋光渣的粒度為O. 15 50μπι，其平均粒度約ΙΟμπι，中間粒度約為8·8μπι。陶瓷拋光渣中含有60%以上的ニ氧化硅，15. 00 % 25. 00 %三氧化ニ鋁，O. 20 % O. 50 %氧化鐵，O. 50 % I. 00 %氧化鈣，4. 00% 6. 00%氧化鎂，O. 90% L 50%氧化鉀，2. 40 % 3. 50%氧化鈉，O. 10% O. 25%氧化鈦和5. 00% 13. 00%可灼減物。本發(fā)明中是以陶瓷拋光渣為主料，其所占的比例不低于50%，摻合料為配料，并選擇性地?fù)饺霠t渣。本發(fā)明人在大量的試驗研究過程中發(fā)現(xiàn)，要克服現(xiàn)有燒制瓷渣磚的技術(shù)難題，一是要弄清楚瓷渣磚燒制變形的原因所在，才能對癥下藥，摸索出應(yīng)對的技術(shù)措施；ニ要解決陶瓷拋光渣的粘塑性較差的缺陷，是需要綜合選擇適量的摻合料，調(diào)整合適的配料組成及結(jié)合其燒制エ藝特點，才能夠有效地改善磚坯的成型性，減少破損情況。經(jīng)本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，造成瓷渣磚燒制過程中極易變形的原因是因為瓷渣磚以陶瓷拋光渣為主料吋，其主要成分是ニ氧化硅、三氧化ニ鋁，且含有少量磨頭材料碳化硅，在焙燒的過程中，當(dāng)燒制溫度達(dá)到800 900°C時磚坯的物料開始出現(xiàn)半融熔現(xiàn)象，隨著溫度的繼續(xù)升高，其融熔現(xiàn)象加劇，直到溫度升高至980 1100°C時，磚坯會產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象，致使磚坯發(fā)生較明顯的變形。而在現(xiàn)有技術(shù)中，磚坯在窯內(nèi)焙燒的溫度通常是在1000 V左右。如果磚坯中摻入的爐渣含有較多的殘余燃料，在焙燒時，因內(nèi)部熱量過高，磚坯內(nèi)的實際溫度超過窯內(nèi)的焙燒溫度，當(dāng)達(dá)到甚至超過1100°C左右時出現(xiàn)較多的熔融液相。此時就會使磚坯內(nèi)的碳化硅產(chǎn)生大量氣泡，從而發(fā)生變形，難以形成規(guī)整的產(chǎn)品。因此，需要控制瓷渣 磚的燒成溫度不能達(dá)到使ニ氧化硅發(fā)泡的溫度，這不但要將窯內(nèi)焙燒溫度控制在合適的范圍內(nèi)，同時還需要選擇合適配比的摻合料和爐渣用量，因為隨著磚坯原料組成和配比的不同，磚坯的融熔半融熔溫度區(qū)間以及發(fā)泡變形的溫度區(qū)間也會有所不同。摻入適量粘性摻合料主要是解決瓷渣磚成型困難的方法之一，另外在壓制成型設(shè)備方面宜使用雙向液壓成型設(shè)備，以解決陶瓷拋光渣磚在成型過程中粉狀物料排氣難造成的分層及松散問題。本發(fā)明摻入爐渣的目的是利用其中的殘余燃料，在燒制過程中使用內(nèi)燃原理。同時，摻入爐渣還可達(dá)到減輕瓷渣磚密度的效果，但是摻入的爐渣不能過多，因為爐渣不具有粘塑性，摻入量過多，會降低坯料的粘塑性，使得瓷渣磚的成型更困難。本發(fā)明所述作為摻合料的粘性土均勻料可以采用陶瓷エ業(yè)廢棄瓷泥、山泥、河道淤泥、礦山剝離土和粘土質(zhì)頁巖等中的ー種或兩種以上的混合物。其中，所述的陶瓷エ業(yè)廢棄瓷泥土包括洗泥漿沉淀料、廢棄等外品瓷土。而所述的山泥、河道淤泥、礦山剝離土、粘土質(zhì)頁巖均應(yīng)除去雜質(zhì)和粉碎至O. 5 Imm以下，避免在原料中混雜大顆粒的物質(zhì)，影響瓷渣磚的成型和燒制。本發(fā)明所述的爐渣采用エ業(yè)燃煤爐渣，尤其是采用含碳量較高的燃煤爐渣，以充分利用余熱。通常爐渣中含有ニ氧化硅52. 58 60. 20%、三氧化ニ鋁25. 38 35. 23%、三氧化ニ鐵3. 21 4. 05%、氧化鈣3. 11 4. 30%、氧化鎂I. 49 I. 78%、燒失量2. 92 3. 55%、碳5. 31 14. 12%、其他成分2. 16 2. 82%。爐渣含有殘余碳，具有一定的發(fā)熱量，發(fā)熱量可達(dá)800 1800kJ/t或更高，所以當(dāng)爐渣摻量控制在35%以內(nèi)即可達(dá)到瓷渣磚燒結(jié)溫度的要求。在實際應(yīng)用中エ業(yè)燃煤爐渣需粉碎成粉狀進(jìn)行應(yīng)用，粉碎的粒徑約為O. 25 1mm。本發(fā)明可以做以下的改進(jìn)若爐渣含碳量少窯內(nèi)溫度不能燒結(jié)時，可在配料時摻配爐渣重量的10 30%的精煤調(diào)整發(fā)熱量，以滿足燒成溫度。也可配入爐渣重量的15 35%煤矸石粉取代等量的爐渣或采用局部外燃調(diào)整溫度。作為本發(fā)明的一種實施方式，所述的摻合料采用礦山剝離土或山泥，各原料的重量百分比含量為
陶瓷拋光渣50 60%摻合料15 25%爐渣15 30%，制備時坯料總水量為坯料
總重量的水8 25%。作為本發(fā)明的一種實施方式，所述的摻合料采用淤泥，各原料的重量百分比含量為陶瓷拋光渣50 65%摻合料10 25%爐渣15 30%，制備時坯料總水量為坯料
總重量的水8 25%。作為本發(fā)明的一種實施方式，所述的摻合料采用廢棄瓷泥，各原料的重量百分比含量為陶瓷拋光渣50 59%摻合料15 30%爐渣20 30%，制備時坯料總水量為坯料
總重量的水6 25%。 作為本發(fā)明的一種實施方式，所述的摻合料采用粘土質(zhì)頁巖，各原料的重量百分比含量為陶瓷拋光渣50 60%摻合料10 30%爐渣20 35%，制備時坯料總水量為坯料總重量的水8 20%。本發(fā)明的燒結(jié)瓷渣磚可以用不同模具制成與現(xiàn)有技術(shù)中相同形式的磚，如多孔磚(或盲孔磚)或?qū)嵭拇u。本發(fā)明的第二個目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的ー種上述以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚的生產(chǎn)方法，其包括以下エ藝流程和步驟(I)原料預(yù)處理分別對陶瓷拋光渣、摻合料和爐渣進(jìn)行除雜、干燥和粉碎處理；(2)原料計量按各原料的重量百分比進(jìn)行計量稱重；(3)配料、勻料將步驟(2)中已計量的各原料充分混合均勻，并按成型含水要求加水，混合均勻成拌合料，作為坯料；若拌合料為含水量為6 12%的半干拌合料時，直接進(jìn)入步驟(5)進(jìn)行成型；若拌合料為含水量為15 25%的濕拌合料，則進(jìn)入步驟(4)陳化；(4)陳化將步驟(3)中所得的濕拌合料進(jìn)行陳化得陳化料；(5)成型將經(jīng)步驟(3)處理后的含水量為6 12%的半干拌合料取出，經(jīng)去除結(jié)塊均料之后輸送至壓機中壓制成型，得盲孔磚或?qū)嵭拇u磚坯；或?qū)⒔?jīng)步驟(4)處理后的陳化料用擠出機成型，得通孔磚或?qū)嵭拇u磚坯；(6)燒制將步驟(5)制得的瓷渣磚坯送進(jìn)隧道窯在150 1100°C溫度中進(jìn)行干燥、預(yù)熱、焙燒、冷卻，時間為14 28小時；(7)成品將經(jīng)步驟(4)處理的瓷渣磚取出冷卻，即得瓷渣磚成品。本發(fā)明的瓷渣磚的制備中，影響成品質(zhì)量的因素除了原料及其配比外，還包括坯料中的含水量。配料時的用水量對磚坯成型影響較大，水量少成型時磚易破碎，水量多拌合料易結(jié)塊、磚易開裂。而用水量又常根據(jù)原料、配比、氣候、成型方式和壓カ等因素而定。在本發(fā)明中，采用壓制成型和擠出機成型兩種成型エ藝，這兩種エ藝對坯料的成型含水量要求不同，因而將壓制成型エ藝用的坯料中的總水量控制在坯料總重量的6 12%的范圍內(nèi)，采用擠出成型エ藝用的坯料中的總水量控制在坯料總重量的15 25%范圍內(nèi)。本發(fā)明所述步驟(I)中，根據(jù)制備燒結(jié)瓷渣磚的要求對陶瓷拋光渣、摻合料和爐渣進(jìn)行預(yù)處理I)陶瓷拋光渣預(yù)處理對收集的陶瓷拋光渣漿進(jìn)行脫水、干燥和粉碎的處理，使陶瓷拋光渣漿成為陶瓷拋光渣小塊或粒粉狀并不得含有雜物，含水量約8%以下；2)摻合料預(yù)處理將摻合料除去雜質(zhì)和砂石，經(jīng)干燥至含水量約8%以下，粉碎備用；3)爐渣預(yù)處理將燃煤爐排出的爐渣粉碎成粒徑約為O. 25 Imm的顆粒。本發(fā)明所述步驟I)中的陶瓷拋光渣漿一般采用壓榨脫水的エ藝進(jìn)行脫水，陶瓷拋光渣泥漿經(jīng)壓榨后成為含水量為15 40%的團塊狀料。本發(fā)明所述步驟I)中所述的干燥，可以是采用自然曬干、風(fēng)干也可以采用余熱烘干的方式進(jìn)行干燥。本發(fā)明所述步驟I)中所述的粉碎可采用碾壓或攪拌進(jìn)行粉碎。
本發(fā)明所述的步驟(5)中瓷渣磚坯的壓制成型的壓カ大于10 20MPa，優(yōu)選15MPa ;擠出成型的壓カ大于2 4MPa，優(yōu)選3MPa。若所得的爐渣中含碳量少，則在所述步驟3)中按需要在爐渣中摻入爐渣重量的10 30%精煤調(diào)整發(fā)熱量，或者是配入爐渣重量的15 35%煤矸石粉取代等量的爐渣。本發(fā)明所述步驟(6)具體操作是①干燥將步驟(5)制得的瓷渣磚，當(dāng)采用隧道窯時，將磚坯送進(jìn)干燥窯，進(jìn)行干燥，在窯溫150 300°C下干燥，時間為5 10小時；②預(yù)熱磚坯進(jìn)入預(yù)熱帶，在窯溫300 500°C下預(yù)熱，時間為3 7小時；③焙燒磚坯進(jìn)入焙燒帶，在窯溫600 1100°C下燒成，時間為3 6小時；燒成溫度區(qū)間約在900°C 1100°C范圍；④冷卻至15CTC,時間為3 5小時。本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)在焙燒的過程中，當(dāng)溫度達(dá)到600 700°C吋，由拋光渣、摻合料及爐渣組成的磚坯開始出現(xiàn)緊縮現(xiàn)象；800 900°C時開始出現(xiàn)半融熔現(xiàn)象，磚坯產(chǎn)生進(jìn)一步收縮；隨著溫度升高，當(dāng)超過900 980°C時，開始出現(xiàn)融熔半融熔狀態(tài)，磚坯呈結(jié)構(gòu)致密現(xiàn)象，當(dāng)液相增多，會出現(xiàn)少許微泡，磚坯發(fā)生輕微變形。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)溫度繼續(xù)升高980 1100°C時，磚坯會發(fā)生較明顯變形和發(fā)泡現(xiàn)象。但本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，要保證形成規(guī)整的產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)是將磚坯焙燒控制在液相大量出現(xiàn)之前的融熔半融熔燒結(jié)狀態(tài)，可得結(jié)構(gòu)完好的燒結(jié)瓷渣磚。融熔半融熔溫度區(qū)間，隨磚坯原料、配合比不同而不同，因此，本發(fā)明采用摻合料來調(diào)整磚坯原料的組成以調(diào)整磚坯的融熔半融熔溫度區(qū)間，使磚坯的融熔半融熔溫度區(qū)間為900°C 1080°C，從而達(dá)到生產(chǎn)ー種融熔半融熔燒結(jié)瓷渣磚的目的。進(jìn)ー步地將所述步驟③中瓷渣磚坯在窯內(nèi)焙燒的溫度控制在900 1080°C范圍，時間控制3 6小時范圍內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果I)有效地解決陶瓷拋光渣對環(huán)境的污染問題由于本發(fā)明的燒結(jié)瓷渣磚中陶瓷拋光渣的摻量高，可以大量使用陶瓷拋光渣，以摻渣量65%的磚生產(chǎn)線為例，年產(chǎn)ー億標(biāo)磚可耗陶瓷拋光渣渣25萬噸，從而大大減少陶瓷拋光渣的堆放量或者基本消除陶瓷拋光渣的堆放量，因此，能有效地解決因其填埋堆放占用大量的土地和由其引發(fā)的各種環(huán)境污染問題。2)廢物利用、變廢為寶，具有良好的社會和經(jīng)濟效益本發(fā)明利用陶瓷拋光渣等エ業(yè)廢渣取代粘土、頁巖等自然資源作為制磚的主要原料制成的燒結(jié)瓷渣磚，使用強度高、耐水性、耐酸堿腐蝕性好，耐久性好，可做成標(biāo)準(zhǔn)磚和多孔磚，是取代粘土磚、灰砂磚、水泥磚的理想環(huán)保型磚。不但節(jié)省了處理陶瓷拋光渣的費用，還能進(jìn)一步產(chǎn)生經(jīng)濟效益，ー舉兩得；還為現(xiàn)有的紅磚廠轉(zhuǎn)型升級提供了可行技術(shù)品轉(zhuǎn)產(chǎn)的途徑，適應(yīng)我國為保護耕地和保護環(huán)境，禁用粘土的墻材改革政策。因此本發(fā)明具有很好的社會和經(jīng)濟效益。3)本發(fā)明的燒結(jié)瓷渣磚性能穩(wěn)定、抗壓強度高本發(fā)明利用陶瓷拋光渣為主要原料與摻合料，壓制所得的燒結(jié)瓷渣磚，經(jīng)過燒結(jié)產(chǎn)生較高的強度，從而使其能夠滿足建筑用磚的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。另外，本發(fā)明采用塑性摻合料進(jìn)ー步提高燒結(jié)瓷渣磚的成型性、擴大了燒成溫度范圍，提高抗壓強度和后期穩(wěn)定性。本發(fā)明的燒結(jié)瓷渣磚特別適用于建筑物基礎(chǔ)、承重墻、化學(xué)エ業(yè)建筑等領(lǐng)域。4)本發(fā)明的生產(chǎn)方法節(jié)約能耗、減排、降低成本陶瓷拋光渣為陶瓷エ業(yè)廢渣，量多易得，呈松散細(xì)粉，只需要普通攪拌機進(jìn)行攪拌即可粉碎，不需球磨機進(jìn)行磨細(xì)或粉碎機破碎，節(jié)約了加工能耗，采用原有隧道窯燒結(jié)磚的生產(chǎn)エ藝及設(shè)備不需作大的改變，節(jié)約了投資，廢渣摻量大，可降低生產(chǎn)成本，采用エ業(yè)爐渣為燃料也可減少S03等的排放。
具體實施例方式以下各實施例中，采用隧道窯生產(chǎn)燒結(jié)瓷渣磚，可采用現(xiàn)代化自動控制隧道窯燒結(jié)磚的生產(chǎn)線。勻料可采用攪拌機、輪碾機(如雙軸攪拌機或行星式輪碾機等)；使用的陳化倉采用間歇陳化倉或連續(xù)陳化倉；壓制成型時，壓機可采用多孔盤式壓機或者采用雙向氣動液壓成型機。擠出成型時，可采用雙級真空擠磚機；輸送可采用螺旋輸送機和皮帶輸送機。實施例一壓制成型燒結(jié)瓷洛磚的制備I.原料配比(重量百分比)陶瓷拋光渣53%廢棄瓷泥25%爐渣22%控制坯料總水量為坯料總重量的8 12%。2.原料成分I)陶瓷拋光渣成分(%)
Al2O3 I SiO2 I Fe2O3「CaO 「MgO 燒失量 Cr 「其它
16.55 69.69 I. 10 O. 77 3. 14 6.620.03 2. I2)廢棄瓷泥成分(%)
Al2O3 I SiO2 |_ Fe2O3 Γ CaO I MgO Γ Na2O I K2O Γ TiO2 灼減「Cr
15.75 64.82 0.28 1.88 5. 75 3.43 0.99 O. 14 6.96 微量3)爐渣成分ニ氧化硅54. 13%,三氧化ニ鋁25. 38%,三氧化ニ鐵3. 05%,氧化鈣
2.31%,氧化鎂 I. 49%,碳 9. 82%,其他 3. 82%。
3.制備方法(I)原料預(yù)處理I)陶瓷拋光渣預(yù)處理收集瓷質(zhì)磚打磨拋光生產(chǎn)線中的陶瓷拋光渣漿，進(jìn)行壓榨脫水后成為含水量30%的塊狀料，然后自然風(fēng)干或利用余熱烘干至含水量約8%后進(jìn)行粉碎。使陶瓷拋光渣漿成為陶瓷拋光渣塊或粒粉狀備用，處理過程中要保持陶瓷拋光渣的潔凈，不得混入雜質(zhì)。2)廢棄瓷泥預(yù)處理將廢棄瓷土進(jìn)行篩選，除去雜物，自然風(fēng)干、曬干或利用余熱烘干至含水量約8%后進(jìn)行粉碎備用。3)爐渣預(yù)處理將燃煤爐排出的爐渣進(jìn)行粉碎,粒徑約O. 25 1mm。發(fā)熱量較小時，摻入精煤調(diào)整發(fā)熱量至2. 5kJ/kg以上。
(2)原料計量陶瓷拋光渣磚各原料按上述重量百分比進(jìn)行計量。(3)配料、勻料將步驟(2)中已計量的陶瓷拋光渣、廢棄瓷泥、爐渣送進(jìn)攪拌機中混合均勻得拌合料，然后調(diào)整含水量，使之約占坯料總重量的8 12%，繼續(xù)進(jìn)行輪碾攪拌混合，形成松散的半干狀拌合料。(5)壓制成型將經(jīng)步驟(3)處理后的拌合料，送進(jìn)攪拌機中進(jìn)行攪拌、分散成松散料后，用皮帶機輸送至液壓成型壓機，用約15MPa的壓カ壓制成型(240X 115X 53mm)，得瓷渣磚坯。(6)燒結(jié)將步驟(5)已壓制成型的瓷渣磚坯送入隧道窯內(nèi)，在150°C 1080°C的溫度中進(jìn)行烘干、預(yù)熱、焙燒、冷卻總計約24小吋。①干燥將步驟(5)制得的瓷渣磚坯送進(jìn)干燥窯，在窯溫150 300°C下干燥，時間為10小時左右；②預(yù)熱磚坯進(jìn)入預(yù)熱帶，在窯溫300 500°C下預(yù)熱，時間為5小時左右；③焙燒磚坯進(jìn)入焙燒帶，在窯溫600 1080°C下燒成，時間為6小時左右，燒成溫度區(qū)間約在900°C 1080°C ；④冷卻至150°C，時間為3小時左右。(7)成品堆放將經(jīng)步驟(6)處理的瓷渣磚取出堆放，得燒結(jié)瓷渣磚成品。所得的燒結(jié)瓷渣磚的密度1560kg/m3、抗壓強度20. IOMPa0實施例ニ 擠出成型內(nèi)燃燒結(jié)瓷渣磚的制備I.原料配比(重量百分比)陶瓷拋光渣55%礦山剝離土 25%爐渣20%控制坯料總水量為坯料總重量的16 20%。2.原料成分I)陶瓷拋光渣成分(%)
權(quán)利要求
1.一種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚，其特征是，其由包括以下重量百分比含量的原料經(jīng)混合成型后燒結(jié)制成 陶瓷拋光渣50 75%摻合料10 35%爐渣O 35%， 其中，摻合料采用具有一定粘塑性的經(jīng)過去雜處理所得的粘性土均勻料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚，其特征是，所述的摻合料采用礦山剝離土或山泥，各原料的重量百分比含量為 陶瓷拋光渣50 60%摻合料15 25%爐渣15 30%，制備時坯料總水量為坯料總重量的水8 25%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚，其特征是，所述的摻合料采用淤泥，各原料的重量百分比含量為 陶瓷拋光渣50 65%摻合料10 25%爐渣15 30%，制備時坯料總水量為坯料總重量的水8 25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚，其特征是，所述的摻合料采用廢棄瓷泥，各原料的重量百分比含量為 陶瓷拋光渣50 59%摻合料15 30%爐渣20 30%，制備時坯料總水量為坯料總重量的水6 25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚，其特征是，所述的摻合料采用粘土質(zhì)頁巖，各原料的重量百分比含量為 陶瓷拋光渣50 60%摻合料10 30%爐渣20 35%，制備時坯料總水量為坯料總重量的水8 20%。
6.一種權(quán)利要求I飛任ー權(quán)利要求所述的以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚的生產(chǎn)方法，其特征是，其包括以下エ藝流程和步驟 (1)原料預(yù)處理分別對陶瓷拋光渣、摻合料和爐渣進(jìn)行除雜、干燥和粉碎處理； (2)原料計量按各原料的重量百分比進(jìn)行計量稱重； (3)配料、勻料將步驟(2)中已計量的各原料充分混合均勻，并按成型含水要求加水，混合均勻成拌合料，作為坯料；若拌合料為含水量為6 12%的半干拌合料時，直接進(jìn)入步驟(5)進(jìn)行成型；若拌合料為含水量為15 25%的濕拌合料，則進(jìn)入步驟(4)陳化； (4)陳化將步驟(3)中所得的濕拌合料進(jìn)行陳化得陳化料； (5)成型將經(jīng)步驟(3)處理后的含水量為6 12%的半干拌合料取出，經(jīng)去除結(jié)塊均料之后輸送至壓機中壓制成型，得盲孔磚或?qū)嵭拇u磚坯；或?qū)⒔?jīng)步驟(4)處理后的陳化料用擠出機成型，得通孔磚或?qū)嵭拇u磚坯； (6)燒制將步驟(5)制得的瓷渣磚坯送進(jìn)隧道窯在150 1100°C溫度中進(jìn)行干燥、預(yù)熱、焙燒、冷卻，時間為14 28小時； (7)成品將經(jīng)步驟(4)處理的瓷渣磚取出冷卻，即得瓷渣磚成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚的生產(chǎn)方法，其特征是，所述步驟(I)中，根據(jù)制備燒結(jié)瓷渣磚的要求對陶瓷拋光渣、摻合料和爐渣進(jìn)行預(yù)處理 1)陶瓷拋光渣預(yù)處理對收集的陶瓷拋光渣漿進(jìn)行脫水、干燥和粉碎的處理，使陶瓷拋光渣漿成為陶瓷拋光渣小塊或粒粉狀并不得含有雜物； 2)摻合料預(yù)處理將摻合料除去雜質(zhì)和砂石，經(jīng)干燥，粉碎備用；3)爐渣預(yù)處理將燃煤爐排出的爐渣粉碎成粒徑為O. 25 Imm的顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚的生產(chǎn)方法，其特征是，所述步驟I)中的陶瓷拋光渣漿一般采用壓榨脫水的エ藝進(jìn)行脫水，陶瓷拋光渣泥漿經(jīng)壓榨后成為含水量為15 40%的團塊狀料；若所得的爐渣中含碳量少，則在所述步驟3)中在爐渣中摻入爐渣重量的10 30%精煤，或者是配入爐渣重量的15 35%煤矸石粉取代等量的爐渣，以調(diào)整發(fā)熱量。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚的生產(chǎn)方法，其特征是，所述的步驟(5)中瓷渣磚坯的壓制成型的壓カ為10 20MPa ;擠出成型的壓カ為2 4MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚的生產(chǎn)方法，其特征是，所述步驟(6)具體操作是 ①干燥將步驟(5)制得的瓷渣磚坯送進(jìn)隧道窯的干燥窯，進(jìn)行干燥，在窯溫150 300°C下干燥，時間為5 10小時； ②預(yù)熱磚坯進(jìn)入預(yù)熱帶，在窯溫300 500°C下預(yù)熱，時間為3 7小時； ③焙燒磚坯進(jìn)入焙燒帶，在窯溫600 1100°C下燒成，時間為3 6小時；燒成溫度區(qū)間約在900°C 1100°C范圍； ④冷卻至150°C，時間為3 5小時。
全文摘要
本發(fā)明公開一種以陶瓷拋光渣為主料的燒結(jié)瓷渣磚，其由包括以下重量百分比含量的原料經(jīng)混合成型后燒結(jié)制成陶瓷拋光渣50～75%、摻合料10~35%和爐渣0～35%，其中，摻合料采用具有一定粘塑性的經(jīng)過去雜處理所得的粘性土均勻料。本發(fā)明還公開了該燒結(jié)瓷渣磚的生產(chǎn)方法。該燒制瓷渣磚不僅能滿足建筑用磚的技術(shù)要求，而且還能大量消耗陶瓷拋光渣廢料，從而有效地消除其對環(huán)境造成的污染。
文檔編號C04B33/32GK102826827SQ20121024455
公開日2012年12月19日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者張傳鎂, 甘偉, 徐城坤 申請人:廣州大學(xué)