CN101386521A - 利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法 - Google Patents

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本发明属于建筑材料技术领域。利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法,其特征在于它包括如下步骤:1)坯料制备:将黄河泥沙从河床中挖出,堆放10年以上,成为黄河沉积泥沙;按重量百分比为:黄河沉积泥沙60~80%,粉煤灰5~10%,煤矸石5~10%,助熔剂5~10%,熟料5~10%;选取,备用;加水混合搅拌,水的加入量为黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料总重量的20~22%;用真空炼泥机炼泥,并切成泥饼,陈化3天后,得坯料,备用;2)釉料制备;3)成型;4)施釉;5)干燥;6)烧成,得含水率为6~8wt%的环保陶瓷清水砖。本发明制备的清水砖具有规整度高、强度高、装饰性强的特点,可以直接用于墙体砌筑而不需要外装饰。

Description

利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及陶瓷清水砖的制备方法。 背景技术
陶瓷清水砖(facing brick)是集装饰、保温、承重等功能为一体的烧结类墙体材料, 由于陶瓷清水砖墙体具有吸湿与排出水分的呼吸功能,自然调节湿度、温度,隔热隔音效果 好。人们居住在这种环境里感觉很舒适。陶瓷清水砖砌筑的建筑和景观具有哑光自然、风格 典雅、庄重耐用、美观大方、个性鲜明的特点。 一般认为,陶瓷清水砖的规整度高(误差为 ±lmm以内),吸水率低(6~8%),抗压强度髙(30MPa以上)。我国目前广泛使用的红砖和 普通烧结砖达不到这样的要求,因此建筑物的砖墙砌筑完以后还要再贴一层外墙砖或涂一层 外墙涂料,浪费大量的人力和物力。
黄河泥沙是一种固体废物,由黄土高原每年输入黄河的泥沙高达16亿吨,大量黄河泥 沙逐年淤积,造成河道阻塞、河床抬髙和诸多环保问题。治理黄河泥沙已经成为治理黄河的 重点和难点,但其有效利用率仍然很低。 发明内容
本发明的目的在于提供一种利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法,该方法制备的环 保陶瓷清水砖具有规整度高、强度高和具有直接外装饰功能的特点。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法, 其特征在于它包括如下步骤:
1) 坯料制备:将黄河泥沙从河床中挖出,堆放10年以上,成为黄河沉积泥沙,黄河沉
积泥沙的含水率为5wty。以下;将煤矸石、助熔剂分别破碎至lmm或lmm以下,将熟料破碎 至1〜1. 5咖,备用5
按重量百分比为:黄河沉积泥沙60〜80%,粉煤灰5〜10%,煤矸石5〜10%,助熔剂5〜 10%,熟料5〜10%;选取黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料,备用;
将黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料加水混合搅拌,水的加入量为黄河沉 积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料总重量的20〜22%;用真空练泥机练泥,并切成泥 饼,陈化3天后,得坯料,备用;
所述的助熔剂为钾长石、钠长石、硅灰石、锂瓷石中的任意一种或任意两种以上(含任 意两种)的混合,任意两种以上混合时为任意配比;熟料为清水砖的废品或建筑陶瓷的废品;
2) 釉料制备:按重量百分比为:市售的低温熔块30%、钾长石34%、方解石15%、白云 石10%、熟滑石2%、髙岭土 2%、氧化锌2%、锂辉石5%,配料;将低温熔块、钾长石、方解 石、白云石、熟滑石、髙岭土、氧化锌和锂辉石投入球磨机中破碎40~50小时,过250目 筛(万孔筛余小于1%),加水混合,外加羧甲基纤维素,羧甲基纤维素的加入量为低温熔块、 钾长石、方解石、白云石、熟滑石、髙岭土、氧化锌和锂辉石总重量的0. 3wt%,配成含水率 为45〜50wt %的釉浆;
3) 成型:将坯料放入石膏模具内,采用塑压法成型砖坯,施加7〜8MPa压力,保压5 秒钟,得砖坯;
4) 施釉:采用喷釉法在砖坯的一侧施釉,得施釉砖坯;
5) 干燥:施釉砖坯在热风干燥器中于100〜120r:干燥24〜48小时;
6) 烧成:将干燥后的施釉砖坯在隧道窑或梭式窑中于1050〜1150r烧成,烧成周期为 36〜48小时,得含水率为6〜8 wt %的环保陶瓷清水砖。
典型黄河泥沙的化学成份的重量百分比见表1。黄河河床内的泥沙称为黄河泥沙,堆放
IO年以上,成为黄河沉积泥沙。所有黄河沉积泥沙都适用于本发明。 表l (重量百分比%)<table>table see original document page 4</column></row> <table>
本发明与王胜武的发明专利---种黄河泥沙节能砖及其生产方法(公开号
CN1948204A)比较,有以下三个不同:①砖坯配方不同,后者未加入助熔剂,而本发明加入 了助熔剂(钾长石、钠长石、硅灰石和锂瓷石之一种或任意两者的混合物),有助于砖坯在 髙温烧成过程中形成较多的液相,各种固体颗粒牢固粘连,得到陶瓷清水砖所需的高强度; ②成型方法不同,后者采用挤出成型法成型砖坯,挤出压力一般小于3MPa,对黄河泥沙这种 容易保水变形的砖坯而言,难以得到髙规整度的砖坯,而本发明采用塑压方法成型砖坯,釆 用液压压砖机高达7〜8MPa压力,保压5秒钟,使固体颗粒紧密粘连,且采用石膏模压制可 以进一歩减少砖坯水分,使其在干燥、堆码和烧成等工艺过程中不变形,确保清水砖成品规 整光滑。③后者制备的砖坯不施釉,容易露出黄河泥沙烧结砖常出现的黄斑和白斑等缺陷, 而本发明采用专门配制的低温熔块釉浆喷在砖的一侧,可有效覆盖其色斑,且可调成各种颜 色,使建筑物外墙色彩斑斓,美观大方。 本发明的有益效果是:
① 首次采用一种或多种髙温助熔剂与黄河沉积泥沙一道配制陶瓷清水砖配方,可以在 1050~1150匸烧结得到吸水率低至6〜8%的高强度砖体,即强度高;
② 首次采用塑压方法成型黄河泥沙砖坯,使用液压压砖机和石膏模压制砖坯,使其在加 工过程中不变形,确保清水砖成品规整光滑,即规整度高;
③ 首次采用釉浆覆盖污泥砖坯体,有助于拓宽黄河泥沙清水砖的应用范围,提高其装饰 档次,增加其附加值,即具有直接外装饰功能的特点。
④ 为治理黄河泥沙开辟了新的渠道,故本发明具有环保的意义。 具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实例进一步阐明本发明的内容,但本发明不仅仅局限 于下面的实施例。 实施例1:
利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法,它包括如下步骤:
1) 坯料制备:将山东滨州段的黄河泥沙从河床中挖出,在河边堆放15年,成为黄河沉 积泥沙(充分风化);使用时如含水率超5wtn/n时,将黄河沉积泥沙在链板干燥机上干燥至含 水率5 wt% (重量)以下;用颚式破碎机将煤矸石、助熔剂分别破碎至lmm,将熟料破碎至 lmra,备用;
按重量百分比为:黄河沉积泥沙60%,粉煤灰10%,煤矸石10%,助熔剂10%,熟料1096; 选取黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料,备用:
将黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料加入双轴搅拌机后加水混合搅拌,水 的加入量为黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料总重量的22 96;用真空练泥机练
泥,并切成泥饼,陈化3天后,得坯料,备用;
所述的助熔剂为钾长石和锂瓷石,钾长石与锂瓷石的重量比例为1: 1;熟料为淄博建筑 陶瓷的废品;
2) 釉料制备:按重量百分比为:市售的低温熔块30%、钾长石3战、方解石15%、白云 石10%、熟滑石2%、髙岭土 2%、氧化锌2%、锂辉石5%,配料;将低温熔块、钾长石、方解 石、白云石、熟滑石、髙岭土、氧化锌和锂辉石投入球磨机中破碎48小时,过250目筛(万 孔筛余小于1%),加水混合,外加羧甲基纤维素(CMC),羧甲基纤维素的加入量为低温熔块、 钾长石、方解石、白云石、熟滑石、髙岭土、氧化锌和锂辉石总重量的0.3wt%,配成含水率 为50wt %的釉浆;
3) 成型:将坯料放入石裔模具内,采用塑压法成型砖坯,采用500吨液压压砖机,施 加7MPa压力,保压5秒钟,得砖坯;
4) 施釉:采用喷釉法在砖坯的一侧施釉,得施釉砖坯;
5) 干燥:施釉砖坯在热风干燥器中于12(TC干燥25小时;
6) 烧成:将千燥后的施釉砖坯在隧道窑中于1080X:烧成,烧成周期为36小时,控制含 水率6. 5 wt %,得环保陶瓷清水砖。
经测试,制得的陶瓷清水砖的尺寸误差为士0.8mm,吸水率为6.5%,抗压强度34MPa, 其他指标均符合国家标准《烧结多孔砖》(GB13544-2000)中规定的优等品指标。 实施例2:
利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法,它包括如下步骤:
1)坯料制备:将山东东阿段黄河泥沙从河床中挖出,在河边堆放12年,成为黄河沉积 泥沙(充分风化);使用时如含水率超5wf/。时,将黄河沉积泥沙在链板干燥机上干燥至含水 率5wt。/。(重量)以下;用对辊式破碎机将煤矸石、助熔剂分别破碎至lmm以下,将熟料破 碎至1.5mm,备用;
按重量百分比为:黄河沉积泥沙8096,粉煤灰5%,煤矸石5%,助熔剂5%,熟料5%;选 取黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料,备用;
将黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料加入双轴搅拌机后加水混合搅拌,水 的加入量为黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料总重量的20 96;用真空练泥机练
泥,并切成泥饼,陈化3天后,得坯料,备用;
所述的助熔剂为钠长石和硅灰石,钠长石与硅灰石的重量比例为1:2;熟料为清水砖的 废品;
2) 釉料制备:按重量百分比为:市售的低温熔块30%、钾长石34%、方解石15%、白云 石10%、熟滑石2%、高岭土 2%、氧化锌2%、锂辉石5%,配料;将低温熔块、钾长石、方解 石、白云石、熟滑石、高岭土、氧化锌和锂辉石投入球磨机中破碎40小时,过250目筛(万 孔筛余小于1%),加水混合,外加羧甲基纤维素(CMC),羧甲基纤维素的加入量为低温熔块、 钾长石、方解石、白云石、熟滑石、高岭土、氧化锌和锂辉石总重量的0. 3wt9b,配成含水率 为48wt %的釉浆;
3) 成型:将坯料放入石膏模具内,采用塑压法成型砖坯,采用500吨液压压砖机,施 加8MPa压力,保压5秒钟,得砖坯;
4) 施釉:采用喷釉法在砖坯的一侧施釉,得施釉砖坯;
5) 干燥:施釉砖坯在热风干燥器中于100C干燥45小时;
6) 烧成:将干燥后的施釉砖坯在梭式窑中于1120"烧成,烧成周期为36小时,得含水 率为7wt %的环保陶瓷清水砖。
经测试,制得的陶瓷清水砖的尺寸误差为土lmm,吸水率为7%,抗压强度32MPa,其他 指标均符合国家标准《烧结多孔砖》(GB13544-2000)中规定的优等品指标。 实施例3:
利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法,它包括如下步骤:
1) 坯料制备:将黄河泥沙从河床中挖出,在河边堆放20年,成为黄河沉积泥沙(充分 风化);然后将黄河沉积泥沙在链板干燥机上干燥至含水率4wtn/。(重量);用颚式破碎机将 煤矸石、助熔剂分别破碎至0. 8ram,将熟料破碎至lmm,备用;
按重量百分比为:黄河沉积泥沙70%,粉煤灰挑,煤矸石8%,助熔剂7%,熟料7%;选 取黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料,备用;
将黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料加入双轴搅拌机后加水混合搅拌,水 的加入量为黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料总重量的21%;用真空练泥机练 泥,并切成泥饼,陈化3天后,得坯料,备用;
所述的助熔剂为钾长石;熟料为清水砖的废品;
2) 釉料制备:按重量百分比为:市售的低温熔块30%、钾长石34%、方解石15%、白云 石10%、熟滑石2%、高岭土 2%、氧化锌2%、锂辉石5%,配料;将低温熔块、钾长石、方解 石、白云石、熟滑石、高岭土、氧化锌和锂辉石投入球磨机中破碎40小时,过250目筛(万 孔筛余小于1%),加水混合,外加羧甲基纤维素(CMC),羧甲基纤维素的加入量为低温熔块、 钾长石、方解石、白云石、熟滑石、髙岭土、氧化锌和锂辉石总重量的0. 3wt%,配成含水率 为45wt %的釉浆;
3) 成型:将坯料放入石膏模具内,采用塑压法成型砖坯,采用500吨液压压砖机,施 加7.8MPa压力,保压5秒钟,得砖坯;
4) 施釉:采用喷釉法在砖坯的一侧施釉,得施釉砖坯;
5) 干燥:施釉砖坯在热风干燥器中于110C干燥30小时;
6) 烧成:将干燥后的施釉砖坯在隧道窑或梭式窑中于IIOOTC烧成,烧成周期为40小时, 得环保陶瓷清水砖。
实施例4:
利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法,它包括如下步骤:
1) 坯料制备:将黄河泥沙从河床中挖出,在河边堆放30年,成为黄河沉积泥沙(充分 风化);然后将黄河沉积泥沙在链板干燥机上干燥至含水率5wty。(重量)以下;用对辊式破
碎机将煤矸石、助熔剂分别破碎至l咖以下,将熟料破碎至1.2mm,备用;
按重量百分比为:黄河沉积泥沙65%,粉煤灰10%,煤矸石5%,助熔剂10%,熟料10%;
选取黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料,备用;
将黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料加入双轴搅拌机后加水混合搅拌,水
的加入量为黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料总重量的21 %;用真空练泥机练
泥,并切成泥饼,陈化3天后,得坯料,备用;
所述的助熔剂为钠长石;熟料为建筑陶瓷的废品;
2) 釉料制备:按重量百分比为:市售的低温熔块30%、钾长石34%、方解石15%、白云 石10%、熟滑石2%、高岭土2%、氧化锌2%、锂辉石5%,配料;将低温熔块、钾长石、方解 石、白云石、熟滑石、高岭土、氧化锌和锂辉石投入球磨机中破碎50小时,过250目筛(万 孔筛余小于1%),加水混合,外加羧甲基纤维素(CMC),羧甲基纤维素的加入量为低温烙块、 钾长石、方解石、白云石、熟滑石、髙岭土、氧化锌和锂辉石总重量的0. 3wt%,配成含水率 为50wt %的釉浆;
3) 成型:将坯料放入石膏模具内,采用塑压法成型砖坯,采用500吨液压压砖机,施 加8MPa压力,保压5秒钟,得砖坯;
4) 施釉:采用喷釉法在砖坯的一侧施釉,得施釉砖坯;
5) 干燥:施釉砖坯在热风干燥器中于100"干燥48小时;
6) 烧成:将千燥后的施釉砖坯在隧道窑或梭式窑中于1050C烧成,烧成周期为48小时, 得环保陶瓷清水砖。

Claims (1)

1. 利用黄河泥沙制备环保陶瓷清水砖的方法,其特征在于它包括如下步骤:1)坯料制备:将黄河泥沙从河床中挖出,堆放10年以上,成为黄河沉积泥沙,黄河沉积泥沙的含水率为5wt%以下;将煤矸石、助熔剂分别破碎至1mm或1mm以下,将熟料破碎至1~1.5mm,备用;按重量百分比为:黄河沉积泥沙60~80%,粉煤灰5~10%,煤矸石5~10%,助熔剂5~10%,熟料5~10%;选取黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料,备用;将黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料加水混合搅拌,水的加入量为黄河沉积泥沙、粉煤灰、煤矸石、助熔剂和熟料总重量的20~22%;用真空练泥机练泥,并切成泥饼,陈化3天后,得坯料,备用;所述的助熔剂为钾长石、钠长石、硅灰石、锂瓷石中的任意一种或任意两种以上的混合,任意两种以上混合时为任意配比;熟料为清水砖的废品或建筑陶瓷的废品;2)釉料制备:按重量百分比为:市售的低温熔块30%、钾长石34%、方解石15%、白云石10%、熟滑石2%、高岭土2%、氧化锌2%、锂辉石5%,配料;将低温熔块、钾长石、方解石、白云石、熟滑石、高岭土、氧化锌和锂辉石投入球磨机中破碎40~50小时,过250目筛,加水混合,外加羧甲基纤维素,羧甲基纤维素的加入量为低温熔块、钾长石、方解石、白云石、熟滑石、高岭土、氧化锌和锂辉石总重量的0.3wt%,配成含水率为45~50wt%的釉浆;3)成型:将坯料放入石膏模具内,采用塑压法成型砖坯,施加7~8MPa压力,保压5秒钟,得砖坯;4)施釉:采用喷釉法在砖坯的一侧施釉,得施釉砖坯;5)干燥:施釉砖坯在热风干燥器中于100~120℃干燥24~48小时;6)烧成:将干燥后的施釉砖坯在隧道窑或梭式窑中于1050~1150℃烧成,烧成周期为36~48小时,得含水率为6~8wt%的环保陶瓷清水砖。
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