本發(fā)明屬于建筑陶瓷領(lǐng)域,具體是一種利用兩種廢渣復(fù)合制備的高強(qiáng)度瓷質(zhì)建筑陶瓷仿古磚。
背景技術(shù):
:鉻鐵廢渣和粉煤灰是目前我國(guó)排量較大的工業(yè)廢渣。內(nèi)蒙古市明拓集團(tuán)煉鋼鐵廠是全國(guó)最大的高碳鉻鐵生產(chǎn)企業(yè),計(jì)劃二期項(xiàng)目項(xiàng)目建成后,明拓集團(tuán)煉鋼鐵廠“鉻鐵廢渣”將達(dá)到100萬(wàn)噸,為全球最大的高碳鉻鐵生產(chǎn)企業(yè);同時(shí)內(nèi)蒙古又作為我國(guó)重要的煤碳重地,在國(guó)家鼓勵(lì)建設(shè)大型坑口電站,煤電一體化開發(fā)的大背景下,未來(lái)粉煤灰排放量必將大幅提高,預(yù)測(cè)到2017年后,內(nèi)蒙古粉煤灰排放量將達(dá)1900萬(wàn)噸/年以上,為當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大的壓力。這些工業(yè)廢渣為工業(yè)生產(chǎn)中排出的副產(chǎn)品,其排放量巨大,且一般是渣場(chǎng)堆放,不僅浪費(fèi)了寶貴的土地,而且污染環(huán)境,故應(yīng)盡快對(duì)堆存的廢渣進(jìn)行處理。最佳的處理方法就是對(duì)工業(yè)廢渣進(jìn)行綜合利用,而用其制備建筑陶瓷仿古磚則可較大量地資源化利用。本發(fā)明即是復(fù)合利用該兩種工業(yè)廢料制備高強(qiáng)度建筑瓷質(zhì)仿古磚,其中廢渣粉煤灰中含有一定的鐵元素,這些鐵元素可參與對(duì)強(qiáng)度有利的鐵鋁尖晶石的復(fù)合形成,此外粉煤灰中還含有部分針狀莫來(lái)石對(duì)樣品的強(qiáng)度等性能有提高。煉鋼鐵廠“鉻鐵廢渣”和粉煤灰的化學(xué)成分及其高熔點(diǎn)等物理性能滿足陶瓷磚的要求,可利用粉煤灰和煉鋼鐵廠“鉻鐵廢渣”的這些性質(zhì)通過外加一定礦物使其達(dá)到陶瓷磚料化學(xué)組成范圍以及滿足其生產(chǎn)的工藝性能。經(jīng)xrd分析表明,本發(fā)明的瓷質(zhì)仿古磚顯微結(jié)構(gòu)中的主晶相為石英、鐵鋁尖晶石(feal2o4)、鎂鋁鉻尖晶石【mg(al1.5cr0.5)o4】和莫來(lái)石(mullite)。其中形成的尖晶石和莫來(lái)石對(duì)制成的建筑陶瓷仿古磚強(qiáng)度等性能有較大的改善,這種方法使得工業(yè)廢棄物粉煤灰和煉鋼鐵廠“鉻鐵廢渣”得到綜合利用,耗渣量大,減少了這些工業(yè)廢渣對(duì)環(huán)境的污染,將工業(yè)渣變廢為寶,不僅有效地起到降低成本、增加效益的作用;同時(shí)拓寬了建筑陶瓷原料的新領(lǐng)域,減少了緩解了建陶產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展可能造成的資源枯竭及由此而導(dǎo)致的生態(tài)平衡和環(huán)境的破壞,符合國(guó)家提倡的廢物循環(huán)利用的原則,對(duì)于可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的利用兩種廢渣復(fù)合制備的高強(qiáng)度瓷質(zhì)建筑陶瓷仿古磚。為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種利用兩種廢渣復(fù)合制備的高強(qiáng)度瓷質(zhì)建筑陶瓷仿古磚,其特征在于:采用工業(yè)級(jí)化工原料,由以下組分按重量百分比組成:鉻鐵廢渣21~35%、粉煤灰32~38%、西礦陶土26~37%、石英4~6%,經(jīng)混料、濕法球磨、過篩、造粒、半干壓成型、干燥、燒成制得仿古磚。所述鉻鐵廢渣使用前先進(jìn)行過篩,所述過篩目數(shù)為200目。所述混料工序中添加重量百分比為80wt%水、0.5wt%羧甲基纖維素鈉。所述過篩工序的篩網(wǎng)細(xì)度為250目,過篩后篩余<1%。所述燒成工序的燒成溫度為1140~1160℃,保溫20~30min。所述造粒工序的粉粒含水率為5~7%。所述制得仿古磚的抗折強(qiáng)度為63~100mpa,吸水率<0.5%,體積密度為2.3~2.4g/cm3。本發(fā)明在滿足瓷質(zhì)磚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),在配方中大量的摻入煉鋼鐵廠“鉻鐵廢渣”和粉煤灰兩種工業(yè)廢料,經(jīng)低溫?zé)珊髲?qiáng)度大大高于標(biāo)準(zhǔn)值。該制備方法不僅可以減少環(huán)境污染,降低生產(chǎn)成本、降低資源浪費(fèi),并且制備的高強(qiáng)度瓷質(zhì)磚具有較寬的燒成溫度范圍和較低的燒成收縮而廣泛應(yīng)用于建筑陶瓷行業(yè)中,因此具有廣闊的市場(chǎng)。具體實(shí)施方式本發(fā)明實(shí)施例鉻鐵廢渣的化學(xué)百分比組成為al2o3sio2mgona2ofe2o3cr2o3caoso3i.l30.134.419.50.33.77.42.60.31.7本發(fā)明實(shí)施例粉煤灰的化學(xué)百分比組成al2o3sio2mgona2ofe2o3p2o5k2ocaotio2so3i.l30.0755.300.540.334.530.231.073.131.160.263.38實(shí)施例1:一種利用兩種廢渣復(fù)合制備的高強(qiáng)度瓷質(zhì)建筑陶瓷仿古磚,采用工業(yè)級(jí)化工原料,由以下配方:鉻鐵廢渣27g、粉煤灰32g、西礦陶土37g、石英4g,經(jīng)混料、濕法球磨、過篩、造粒、半干壓成型、干燥、燒成制得仿古磚;所述鉻鐵廢渣使用前先進(jìn)行過篩,所述過篩目數(shù)為200目;所述混料工序中添加80g水、0.5g羧甲基纖維素鈉;所述過篩工序的篩網(wǎng)細(xì)度為250目,過篩后篩余<1%;所述燒成工序的燒成溫度為1140℃,保溫20min;所述造粒工序的粉粒含水率為5%;所述制得仿古磚的抗折強(qiáng)度為92mpa,吸水率0.15%,體積密度為2.4g/cm3。實(shí)施例2:一種利用兩種廢渣復(fù)合制備的高強(qiáng)度瓷質(zhì)建筑陶瓷仿古磚,采用工業(yè)級(jí)化工原料,由以下配方:鉻鐵廢渣22g、粉煤灰38g、西礦陶土35g、石英5g,經(jīng)混料、濕法球磨、過篩、造粒、半干壓成型、干燥、燒成制得仿古磚;所述鉻鐵廢渣使用前先進(jìn)行過篩,所述過篩目數(shù)為200目;所述混料工序中添加80g水、0.5g羧甲基纖維素鈉;所述過篩工序的篩網(wǎng)細(xì)度為250目,過篩后篩余<1%;所述燒成工序的燒成溫度為1140℃,保溫30min;所述造粒工序的粉粒含水率為6%;所述制得仿古磚的抗折強(qiáng)度為100mpa,吸水率0.1%,體積密度為2.4g/cm3。實(shí)施例3:一種利用兩種廢渣復(fù)合制備的高強(qiáng)度瓷質(zhì)建筑陶瓷仿古磚,采用工業(yè)級(jí)化工原料,由以下配方:鉻鐵廢渣21g、粉煤灰38g、西礦陶土35g、石英6g,經(jīng)混料、濕法球磨、過篩、造粒、半干壓成型、干燥、燒成制得仿古磚;所述鉻鐵廢渣使用前先進(jìn)行過篩,所述過篩目數(shù)為200目;所述混料工序中添加80g水、0.5g羧甲基纖維素鈉;所述過篩工序的篩網(wǎng)細(xì)度為250目,過篩后篩余<1%;所述燒成工序的燒成溫度為1140℃,保溫20min;所述造粒工序的粉粒含水率為7%;所述制得仿古磚的抗折強(qiáng)度為87mpa,吸水率0.44%,體積密度為2.4g/cm3。實(shí)施例4:一種利用兩種廢渣復(fù)合制備的高強(qiáng)度瓷質(zhì)建筑陶瓷仿古磚,采用工業(yè)級(jí)化工原料,由以下配方:鉻鐵廢渣35g、粉煤灰34g、西礦陶土26g、石英5g,經(jīng)混料、濕法球磨、過篩、造粒、半干壓成型、干燥、燒成制得仿古磚;所述鉻鐵廢渣使用前先進(jìn)行過篩,所述過篩目數(shù)為200目;所述混料工序中添加80g水、0.5g羧甲基纖維素鈉;所述過篩工序的篩網(wǎng)細(xì)度為250目,過篩后篩余<1%;所述燒成工序的燒成溫度為1160℃,保溫25min;所述造粒工序的粉粒含水率為6%;所述制得仿古磚的抗折強(qiáng)度為64mpa,吸水率0.15%,體積密度為2.3g/cm3。當(dāng)前第1頁(yè)12