一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚。
【背景技術(shù)】
[0002]海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水釋放并加以利用。在海綿城市建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長(zhǎng)期性。眾所周知，現(xiàn)有的城鎮(zhèn)街道路面大都采用水泥混凝土、柏油、石材、陶瓷磚等不透水的材質(zhì)鋪設(shè)而成，這種硬化路面已經(jīng)不適應(yīng)建設(shè)海綿城市路面的趨勢(shì)。
[0003]透水磚具有良好的透水性及保濕性能，能很好地緩解城市由于硬化路面所帶來(lái)的“城市荒漠化”及“熱島效應(yīng)”問(wèn)題，有利于保持城市水平衡；自然降水能夠迅速被透水磚吸收，并透過(guò)地表滲入地下，適時(shí)補(bǔ)充地下水位；透水磚能消除或減少地面積水，在產(chǎn)生防洪效益的同時(shí)，眾多城市污染物不通過(guò)流水迀移而造成更大面積的環(huán)境污染；降雨結(jié)束后，透水磚中的水分又逐漸釋放到空氣中，調(diào)節(jié)地表溫度和濕度，減輕城市“熱島效應(yīng)”，維護(hù)地表生態(tài)平衡；同時(shí)透水磚具有吸音和防滑功能，可改善行走的安全性與舒適性，吸收車輛行駛所產(chǎn)生的噪音，創(chuàng)造安靜舒適的交通環(huán)境。透水地磚可廣泛用于住宅、庭院、公園、廣場(chǎng)、人行道及輕量交通公路等路面的鋪設(shè)，能產(chǎn)生良好的社會(huì)、環(huán)境和生態(tài)效應(yīng)。
[0004]長(zhǎng)期以來(lái)，污水廠的污泥處理一直是一個(gè)環(huán)保問(wèn)題。污泥填埋不能從根本上解決污泥對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，而污泥的再生回收利用的成本很高，因此污泥的資源化利用被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)合理的處置方式。污水廠污泥除含有少量的有機(jī)成分外，大部分二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵等無(wú)機(jī)成分跟粘土成分相似，粘結(jié)性較好，因而可以制作磚、水泥熟料、陶粒等建筑材料的原料。長(zhǎng)期以來(lái)，粘土磚一直作為建筑行業(yè)用量最大最重要的墻體材料，每年不僅會(huì)毀壞大量土地農(nóng)田，而且破壞了生態(tài)環(huán)境，所以將此制成建筑原料，是一種經(jīng)濟(jì)合理的處理方法。
[0005]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。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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚，由下列重量份的原料制備制成:污水廠污泥40-43、稻殼6-7、鉀長(zhǎng)石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、氟化鈣3-4、甘油5-6、頁(yè)巖18-20、煤矸石14-16、焦炭粉2.5-3.5、石蠟1.5_2、鋁鉻渣9_11、碳酸鈣5_6。
[0008]所述一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚，由以下具體步驟制成:
(1)將污水廠污泥自然干燥，粉碎處理過(guò)200目篩，得到污泥粉待用；將一半量的污泥粉、稻殼、鉀長(zhǎng)石粉混合，加入適量的水，放入攪拌機(jī)中以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌成泥料，控制含水量為20%，然后送入造粒機(jī)中擠出造粒得到污泥顆粒，控制顆粒粒度為10目；
(2)將污泥顆粒放入干燥箱中，以100°C的溫度干燥后送入電阻爐中進(jìn)行燒結(jié)，升溫至800°C，保溫60分鐘，然后繼續(xù)升溫至1100°C，保溫60分鐘，得到多孔污泥顆粒；
(3)將頁(yè)巖、煤矸石放入破碎機(jī)中破碎，挑選出2毫米左右的顆粒，放入攪拌機(jī)中加入總量15%的水?dāng)嚢杈鶆?，然后放入陳化?kù)中陳化4-5天得到混合粗骨料；將鉻渣粉、碳酸鈣、甘油放入球磨機(jī)中混合球磨60分鐘，取出后烘干，過(guò)200目篩得到混合細(xì)骨料；
(4)將上述混合粗骨料、混合細(xì)骨料、焦炭粉、石蠟以及其余剩余成分混合，加入適量的水拌合均勻，控制含水量15%，使得混合細(xì)骨料均勻地包裹在混合粗骨料表面，形成坯料，然后將坯料放入干壓成型機(jī)干壓成型，控制壓力為30MPa，再將制好的坯體置于恒溫干燥箱中在105°C的溫度下干燥8小時(shí)，最后送入電阻爐中燒結(jié)(首先迅速升溫至500°C，然后以4°C /min的速度升溫至600°C，再繼續(xù)升溫至1150°C，總燒成時(shí)間控制為300分鐘)，冷卻后取出即得。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用污水廠污泥作為主要成分，能夠解決污泥難以處理的問(wèn)題，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求；本發(fā)明在處理污水廠污泥時(shí)，采用二次燒結(jié)工藝，首先對(duì)一半量的污泥進(jìn)行燒結(jié)，再將另一半以細(xì)粉的形態(tài)分別添加到磚坯的制備中，通過(guò)再次燒結(jié)，可以形成層層通孔的結(jié)構(gòu)，有利于提高磚體的孔隙率，從而可以提高透水率。
[0010]本發(fā)明添加處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粗骨料，能夠提高磚體的塑性指數(shù)，使磚坯更加致密，增加了磚坯的強(qiáng)度以及耐久性；本發(fā)明燒結(jié)制成的透水磚，能夠利用煤矸石可燃燒的特點(diǎn)，節(jié)省煤炭資源，對(duì)環(huán)境友好，同時(shí)耐久性佳，透水系數(shù)高，節(jié)能環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0011]—種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:污水廠污泥40、稻殼6、鉀長(zhǎng)石粉4、粉煤灰10、水玻璃10、氟化鈣3、甘油5、頁(yè)巖18、煤矸石14、焦炭粉2.5、石蠟1.5、鋁鉻渣9、碳酸鈣5。
[0012]所述一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚，由以下具體步驟制成:
(1)將污水廠污泥自然干燥，粉碎處理過(guò)200目篩，得到污泥粉待用；將一半量的污泥粉、稻殼、鉀長(zhǎng)石粉混合，加入適量的水，放入攪拌機(jī)中以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌成泥料，控制含水量為20%，然后送入造粒機(jī)中擠出造粒得到污泥顆粒，控制顆粒粒度為10目；
(2)將污泥顆粒放入干燥箱中，以100°C的溫度干燥后送入電阻爐中進(jìn)行燒結(jié)，升溫至800°C，保溫60分鐘，然后繼續(xù)升溫至1100°C，保溫60分鐘，得到多孔污泥顆粒；
(3)將頁(yè)巖、煤矸石放入破碎機(jī)中破碎，挑選出2毫米左右的顆粒，放入攪拌機(jī)中加入總量15%的水?dāng)嚢杈鶆?，然后放入陳化?kù)中陳化4天得到混合粗骨料；將鉻渣粉、碳酸鈣、甘油放入球磨機(jī)中混合球磨60分鐘，取出后烘干，過(guò)200目篩得到混合細(xì)骨料；
(4)將上述混合粗骨料、混合細(xì)骨料、焦炭粉、石蠟以及其余剩余成分混合，加入適量的水拌合均勻，控制含水量15%，使得混合細(xì)骨料均勻地包裹在混合粗骨料表面，形成坯料，然后將坯料放入干壓成型機(jī)干壓成型，控制壓力為30MPa，再將制好的坯體置于恒溫干燥箱中在105°C的溫度下干燥8小時(shí)，最后送入電阻爐中燒結(jié)(首先迅速升溫至500°C，然后以4°C /min的速度升溫至600°C，再繼續(xù)升溫至1150°C，總燒成時(shí)間控制為300分鐘)，冷卻后取出即得。
[0013]對(duì)本發(fā)明實(shí)施例制成的透水地磚進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試，保水性大于0.6g/cm2，透水系數(shù)為2.29X 10 2cm/s，抗彎強(qiáng)度為55.2MPa，25次凍融循環(huán)抗壓強(qiáng)度損失小于20%，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:污水廠污泥40-43、稻殼6-7、鉀長(zhǎng)石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、氟化鈣3_4、甘油5-6、頁(yè)巖18-20、煤矸石14-16、焦炭粉2.5-3.5、石蠟1.5_2、鋁鉻渣9_11、碳酸鈣5_6。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將污水廠污泥自然干燥，粉碎處理過(guò)200目篩，得到污泥粉待用；將一半量的污泥粉、稻殼、鉀長(zhǎng)石粉混合，加入適量的水，放入攪拌機(jī)中以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌成泥料，控制含水量為20%，然后送入造粒機(jī)中擠出造粒得到污泥顆粒，控制顆粒粒度為10目； (2)將污泥顆粒放入干燥箱中，以100°C的溫度干燥后送入電阻爐中進(jìn)行燒結(jié)，升溫至800°C，保溫60分鐘，然后繼續(xù)升溫至1100°C，保溫60分鐘，得到多孔污泥顆粒； (3)將頁(yè)巖、煤矸石放入破碎機(jī)中破碎，挑選出2毫米左右的顆粒，放入攪拌機(jī)中加入總量15%的水?dāng)嚢杈鶆?，然后放入陳化?kù)中陳化4-5天得到混合粗骨料；將鉻渣粉、碳酸鈣、甘油放入球磨機(jī)中混合球磨60分鐘，取出后烘干，過(guò)200目篩得到混合細(xì)骨料； (4)將上述混合粗骨料、混合細(xì)骨料、焦炭粉、石蠟以及其余剩余成分混合，加入適量的水拌合均勻，控制含水量15%，使得混合細(xì)骨料均勻地包裹在混合粗骨料表面，形成坯料，然后將坯料放入干壓成型機(jī)干壓成型，控制壓力為30MPa，再將制好的坯體置于恒溫干燥箱中在105°C的溫度下干燥8小時(shí)，最后送入電阻爐中燒結(jié)(首先迅速升溫至500°C，然后以4°C /min的速度升溫至600°C，再繼續(xù)升溫至1150°C，總燒成時(shí)間控制為300分鐘)，冷卻后取出即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種添加煤矸石的節(jié)能型燒結(jié)透水磚，由下列重量份的原料制備制成：污水廠污泥40-43、稻殼6-7、鉀長(zhǎng)石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、氟化鈣3-4、甘油5-6、頁(yè)巖18-20、煤矸石14-16、焦炭粉2.5-3.5、石蠟1.5-2、鋁鉻渣9-11、碳酸鈣5-6。本發(fā)明添加處理后的煤矸石頁(yè)巖混合粗骨料，能夠提高磚體的塑性指數(shù)，使磚坯更加致密，增加了磚坯的強(qiáng)度以及耐久性；本發(fā)明燒結(jié)制成的透水磚，能夠利用煤矸石可燃燒的特點(diǎn)，節(jié)省煤炭資源，對(duì)環(huán)境友好，同時(shí)耐久性佳，透水系數(shù)高，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】C04B111/40, C04B18/12, C04B38/08, C04B28/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105330331
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510723343
【發(fā)明人】高翠蓮
【申請(qǐng)人】合肥正拓裝飾材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日