利用制漿堿回收綠泥與鍋爐灰渣制作水泥磚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水泥磚的制作方法，具體涉及一種利用制漿堿回收綠泥與鍋爐灰 渣制作水泥磚的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在制漿造紙生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的固廢，如處置不當(dāng)，將會(huì)給環(huán)境造成極 大的污染。固廢主要包括堿回收車間的綠泥以及動(dòng)力鍋爐產(chǎn)生的灰渣。綠泥是造紙工藝 中苛化工段堿回收后產(chǎn)生的廢棄物，含堿含量約為5%左右，主要為Ca(0H)jPNaOH，含水 率高達(dá)70~80%，甚至更高，綠泥成分復(fù)雜，綠泥干基中的主要化學(xué)成分及重量含量分別 為：CaO40 ~45%、MgO3. 8 ~4. 2%、NaO5 ~6%、Si024 ~6%、Α12031· 0 ~2. 0%、K20 0. 3~0. 6%、Fe2030. 5~1. 0%、燒失量為35~45%。綠泥質(zhì)地細(xì)膩，粘度大，粒度小，脫 水性差，不易于過濾脫水操作。堿回收苛化產(chǎn)出綠泥數(shù)量約為l〇kg/t漿，如隨意傾倒、對(duì)方 或填埋會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的危害。鍋爐灰渣包括粉煤灰和爐渣，主要是從制漿造紙廠動(dòng)力 鍋爐排出的，其數(shù)量和成分取決于所用燃料和燃燒技術(shù)，我國多數(shù)煤的灰分含量較高，一般 煤燃燒留下的灰渣含量約占用煤量的20~35%，其中80~90%為粉煤灰，10~20%為爐 渣。
[0003] 綠泥和鍋爐灰渣都可作為水泥磚、混凝土原料，如公開號(hào)為CN102627435A的發(fā)明 專利公開了一種制漿廢渣蒸壓磚及其制備方法，該蒸壓磚是以含水率小于2%的綠泥、含水 率小于2%的白泥、粉煤灰、玄武巖粉末、高爐礦渣和普通硅酸鹽水泥為原料，各原料的重量 百分比為：綠泥10~20%、白泥5~10%、粉煤灰15~25%、玄武巖粉末35~55%、高爐 礦渣8~12%、普通硅酸鹽水泥5%，制成的蒸壓磚抗壓強(qiáng)度為18. 8MPa。該蒸壓磚所采用 的綠泥的含水率小于2 %，幾乎為干泥，脫水難度高，能源消耗大，另外，該蒸壓磚水泥用量 較大，大大增加了制磚成本。又如公開號(hào)為CN102503198A的發(fā)明專利公開了混凝土用復(fù)合 綠泥粉煤灰，該復(fù)合綠泥粉煤灰是將粒徑小于50_的玄武碎石與含水率在15~25%的濕 排粉煤灰、爐底渣和綠泥混合粉碎至粉料細(xì)度為45微米方孔篩篩余小于15%，粉磨過程中 進(jìn)行烘干處理使出磨粉料含水率小于0.5%。以干基計(jì)，各組分按重量百分比計(jì)分別為：玄 武巖30~75%、濕排粉煤灰10~50%、爐底渣10~30%、綠泥1~10%。該混凝土用復(fù) 合綠泥粉煤灰采用的是綠泥干泥，烘干綠泥需要消耗大量的能源，同時(shí)，綠泥的用量較低， 無法實(shí)現(xiàn)廢物的最大程度利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用制漿堿回收綠泥與鍋爐灰渣制作水泥 磚的方法，該方法不需對(duì)綠泥進(jìn)行脫水處理即可直接利用，而且綠泥的摻量較大，可大幅節(jié) 約制磚成本。
[0005] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種用制漿堿回收綠泥與鍋爐灰渣制作水泥磚的方法，
[0006] 1)稱量以下重量百分比的原料：將綠泥25~30%、鍋爐灰渣18~38%、石粉 35~55%和水泥1~2%，將上述原料混勻，得到混料；
[0007] 2)將混料在40~50MPa壓力下成型，得到磚坯；
[0008] 3)將磚坯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，得到水泥磚。
[0009] 綠泥與鍋爐灰渣、石粉、水泥等顆粒混合后，綠泥中含有大量的水，這些水包裹在 小顆粒表面形成一層薄薄的水化膜，兩個(gè)有水化膜的小顆粒間存在疊加的公共水膜，由于 小顆粒表層水化膜作用，使得A1-0鍵和Si-Ο鍵發(fā)生斷裂，生成A102和SiO32離子，進(jìn)而形 成了小顆粒雙電層的內(nèi)層以及雙電層的反離子層，使得小顆粒具有帶電性、吸收性和巨大 的表面能。水泥中各礦物成分 3Ca0 ·Si02、2Ca0 ·Si02、3Ca0 ·Al203、4Ca0 ·A1203 ·Fe203迅 速與小顆粒表層水膜發(fā)生水化作用，生成凝膠體和Ca(OH) 2,Ca(OH) 2離解的Ca2+又立即與 小顆粒表層反離子層的離子進(jìn)行鹽基交換，改變了小顆粒的動(dòng)電電位，形成一個(gè)個(gè)小的凝 聚體，促使凝聚體中所含的Si02、A1203、Fe203等氧化物的潛在活性得以發(fā)揮，繼續(xù)與水泥水 化產(chǎn)物Ca(0H)2反應(yīng)生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣以及水化鐵酸鈣，產(chǎn)生固結(jié)強(qiáng)度。由于綠 泥中含有一定量的Ca(0H) 2離解的Ca2+可與小顆粒表層反離子層的離子進(jìn)行鹽基交換，形 成凝聚體，并促使凝聚體中的Si02、A1203、Fe203等氧化物的潛在活性得以發(fā)揮，繼續(xù)與綠泥 中的Ca(0H) 2反應(yīng)生成水化凝聚體，不僅可以大大增強(qiáng)制品磚的強(qiáng)度，也大幅減少水泥的用 量。隨著水泥水化以及鹽基交換作用的同步進(jìn)行，水化物就在水膜間生成并逐漸將水消耗 完畢，生成的凝膠體和完全或不完全的晶體，促使了水泥免燒磚強(qiáng)度的發(fā)展。
[0010] 綠泥中CaO含量高，粉煤灰中Si02、A1203含量較高，CaO與Si02、A1203兩者復(fù)配， 從而使混料達(dá)到適當(dāng)?shù)膲A系數(shù)和活性系數(shù)，從而大大增強(qiáng)了成品磚的強(qiáng)度。
[0011] 上述綠泥的含水率為70~80 %，綠泥中NaOH和Ca(0H) 2的重量含量為4~5 %。
[0012] 進(jìn)一步地，綠泥中NaOH和Ca(0H)J^重量比1 :2~3,這種配比可使得混料中有 足夠的Ca(0H)jP足夠的Ca2+，保證水化作用和鹽基交換作用的全面進(jìn)行，提高成品磚的強(qiáng) 度。
[0013] 上述鍋爐灰渣中粉煤灰的含量為80~90%，爐渣含量為10~20%。
[0014] 進(jìn)一步地，鍋爐灰渣中粉煤灰的含量為85~90%，爐渣含量為10~15%。
[0015] 上述水泥為硅酸鹽水泥。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0017]1)本發(fā)明采用的綠泥無需脫水，無需降堿，大大節(jié)約了能耗，降低了制磚成本。
[0018]2)本發(fā)明的綠泥摻入量較高，而水泥摻量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)水平，大大提高了廢物利 用率，節(jié)約了水泥開支，進(jìn)一步降低了制磚成本。
[0019] 3)由于綠泥中含水率較高，因此不需額外加水，降低了水耗。
[0020] 4)本發(fā)明制成的水泥磚抗壓強(qiáng)度大，耐久性好。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 1)稱量以下重量百分比的原料：將綠泥25%、鍋爐灰渣19%、石粉55%和普通硅 酸鹽水泥1 %，將上述原料混勻，得到混料；
[0024] 所述綠泥的含水率為70%，綠泥中NaOH和Ca (0H)2的重量含量為4%;所述鍋爐 灰渣中粉煤灰的含量為80%，爐渣含量為20% ;NaOH和Ca(OH)J^重量比2 :1。
[0025] 2)將混料在40MPa壓力下成型，得到磚坯。
[0026] 3)將磚坯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)28天，得到水泥磚。
[0027]