一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)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，特別是一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤矸石作為我國排放量最大的工業(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，同時還伴生大量的煙塵和有爆炸危險性。因此煤矸石山自燃給周圍的大氣環(huán)境人體健康、動植物生長等造成不同程度的影響。粉煤灰是我國當(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，就會產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成危害。
[0003]在國家墻改政策的推動下，我國北方大部分產(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，它也是一種沉積頁巖，其化學(xué)成分基本接近頁巖，因?yàn)樗徑簩由?，故含有一定量的碳成分，可供燒磚使用。我國南方地區(qū)缺少煤炭資源，沒有煤矸石可取，但大部分地區(qū)具有豐富的頁巖礦資源。頁巖也是一種理想的制磚原料，頁巖磚質(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。從未來建材市場看，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、頁巖等開采的部位與時間的不同，以及堆料的不均勻，都會造成原料成分波動大，所以就需要對原料進(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配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚及其制備方法。通過對煤矸石、頁巖進(jìn)行一系列的預(yù)處理，可提高磚坯的密實(shí)度、強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚，由下列重量份的原料制備制成:處理后的煤矸石頁巖混合粉料60-63、粉煤灰50-55、硅酸鈉1_2、城市污泥10-13、澄清石灰水1_2、鉬酸銨 2-3、水 9-10 ；
所述處理后的煤矸石頁巖混合粉料由下列重量份的原料混合而成:煤矸石50-55、頁巖10-13 ;處理方法如下:(1)對煤矸石、頁巖進(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、頁巖在顎式破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗碎，取出后再用圓盤破碎機(jī)細(xì)碎，通過調(diào)整圓盤間隙來調(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中陳化4-5天即得。
[0008]本發(fā)明所述一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚，由以下具體步驟制成:
(1)將城市污泥與澄清石灰水混合攪拌均勻后待用，將粉煤灰、硅酸鈉放入球磨機(jī)中球磨30-40分鐘后加入到城市污泥與澄清石灰水混合料中形成混合料A ;
(2)混合料A與處理后的煤矸石頁巖混合粉料一同放入攪拌機(jī)中，加入鉬酸銨、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)將成型的磚坯通過自動切碼運(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%，干燥過程控制在12-20小時。
[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，保溫4_6小時后緩慢冷卻至室溫，取出即得。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將煤矸石、頁巖進(jìn)行預(yù)處理后與其他成分混合，提高塑性指數(shù)，使得坯體更加致密，改善了干燥時開裂等現(xiàn)象，從而提高了磚體的耐久性；添加與硅酸鈉混合球磨后的粉煤灰，顆粒度變小，強(qiáng)度增加；添加與澄清石灰水混合的城市污泥，安全無菌，提高密實(shí)度；本發(fā)明成分配比合理，燒結(jié)成的空心磚光滑平整，強(qiáng)度大，節(jié)能環(huán)保，質(zhì)量高。
具體實(shí)施方案
[0012]下面通過具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013]一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:處理后的煤矸石頁巖混合粉料60、粉煤灰50、硅酸鈉1、城市污泥10、澄清石灰水1、鉬酸銨2、水 9 ；
所述處理后的煤矸石頁巖混合粉料由下列重量份(公斤)的原料混合而成:煤矸石50、頁巖10 ;處理方法如下:(1)對煤矸石、頁巖進(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、頁巖在顎式破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗碎，取出后再用圓盤破碎機(jī)細(xì)碎，通過調(diào)整圓盤間隙來調(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)嚢杈鶆颍铀繛榛旌戏勰┝康?5%%，然后將攪拌好的物料放入陳化庫中陳化4天即得。
[0014]本發(fā)明所述一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚，由以下具體步驟制成:
(1)將城市污泥與澄清石灰水混合攪拌均勻后待用，將粉煤灰、硅酸鈉放入球磨機(jī)中球磨30分鐘后加入到城市污泥與澄清石灰水混合料中形成混合料A ;
(2)混合料A與處理后的煤矸石頁巖混合粉料一同放入攪拌機(jī)中，加入鉬酸銨、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)將成型的磚坯通過自動切碼運(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%，干燥過程控制在15小時。
[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44小時，保溫5小時后緩慢冷卻至室溫，取出即得。
[0017]經(jīng)各種試驗(yàn)測定，本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)度達(dá)到MU5.0等級，密度為965kg/m3，吸水率為 14.8%ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:處理后的煤矸石頁巖混合粉料60-63、粉煤灰50-55、硅酸鈉1_2、城市污泥10-13、澄清石灰水1-2、鉬酸錢2-3、水9-10 ； 所述處理后的煤矸石頁巖混合粉料由下列重量份的原料混合而成:煤矸石50-55、頁巖10-13 ;處理方法如下:(1)對煤矸石、頁巖進(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、頁巖在顎式破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗碎，取出后再用圓盤破碎機(jī)細(xì)碎，通過調(diào)整圓盤間隙來調(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中陳化4-5天即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將城市污泥與澄清石灰水混合攪拌均勻后待用，將粉煤灰、硅酸鈉放入球磨機(jī)中球磨30-40分鐘后加入到城市污泥與澄清石灰水混合料中形成混合料A ; (2)混合料A與處理后的煤矸石頁巖混合粉料一同放入攪拌機(jī)中，加入鉬酸銨、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)將成型的磚坯通過自動切碼運(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%，干燥過程控制在12-20小時； (4)干燥好的坯體再放入隧道焙燒窯進(jìn)行焙燒，以每小時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，保溫4_6小時后緩慢冷卻至室溫，取出即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種配比合理的煤矸石頁巖燒結(jié)空心磚，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：處理后的煤矸石頁巖混合粉料60-63、粉煤灰50-55、硅酸鈉1-2、城市污泥10-13、澄清石灰水1-2、鉬酸銨2-3、水9-10；本發(fā)明將煤矸石、頁巖進(jìn)行預(yù)處理后與其他成分混合，提高塑性指數(shù)，使得坯體更加致密，改善了干燥時開裂等現(xiàn)象，從而提高了磚體的耐久性；添加與硅酸鈉混合球磨后的粉煤灰，顆粒度變小，強(qiáng)度增加；添加與澄清石灰水混合的城市污泥，安全無菌，提高密實(shí)度；本發(fā)明成分配比合理，燒結(jié)成的空心磚光滑平整，強(qiáng)度大，節(jié)能環(huán)保，質(zhì)量高。
【IPC分類】C04B33-132, C04B33-22
【公開號】CN104671744
【申請?zhí)枴緾N201510045922
【發(fā)明人】嚴(yán)艾青
【申請人】和縣明生環(huán)保材料有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月29日