CN102093011A - 利用大宗工业废渣制备的免烧砌块砖 - Google Patents

Abstract

一种利用大宗工业废渣制备的免烧砌块砖，其特征在于，该砌块砖的原料按重量或体积份数配比为：尾矿、镁渣、碱渣、石粉、煤渣、粉煤灰、煤矸石、页岩渣、硫酸渣中至少一种或一种以上10-80，碎石、荒废砂、建筑垃圾、焚烧垃圾、钢渣、矿渣、铜渣、铁含金渣、磷石膏、磷渣、电石渣中至少一种或一种以上0-80，活性胶凝材料0-50，水泥熟料0-30，水泥2-15及适量的水，经制配混合搅拌1-6min，加适量水搅拌1-6min，入模机制成型、自然养护7-28天，制得低成本高强度各种免烧免蒸标准砖、多孔砖、空心砌块、铺地砖、路沿砖、围墙栏杆。本发明原料可选性强，工艺简便，环保利废，具有广阔的开发应用前景。

Description

利用大宗工业废渣制备的免烧砌块砖

技术领域

本发明涉及一种新型建筑材料，尤其是涉及一种利用排量大污染大、治理难的大宗工业废渣制备的新型免烧砌块砖及其制备方法。

技术背景

随着工业化的发展，总伴随着大量固体废弃物的产生，如每生产1吨纯碱，就要排放废渣9-11吨，每提炼3吨页岩油就要排放页岩灰渣97吨。我国矿业固体废弃物已堆积多达百亿吨，且每年还在不少于3亿吨的速度增长，如此排放量巨大的大宗工业废渣，如果得不到有效的治理，不但会给环保带来巨大的压力，也会给工业发展带来沉重的负担。在以人为本科学发展的今天，如何有效解决排量大的大宗工业废料对环境的严重污染，已是科技界急需要攻关解决的重大课题。

利用排量较大的大宗工业废渣制备免烧砌块砖，既可减少排放污染、改善环保条件，又可响应国家号召化害为利、变废为宝获得可观的经济收入。同时，免烧砌块砖产品质量可靠、规格功能多样，将其大力推广可有力促进墙体材料的改革，替代烧结粘土砖可保护有限的耕地、节约烧结能源、维持生态平衡，具有重大的社会意义，是国家大力扶持的重点项目。

目前，国内墙体材料市场上出现的一些产品如：国家部颁标准推广的蒸压粉煤灰砖、蒸压加气块、蒸压灰砂砖等，为环保利废和发展新型墙材作出了有力的贡献。但由于它们设备投资大、生产成本高，所利用的工业废料局限性大，仍未解决当代大宗工业废料的利废问题。特别是近年来，国家发改委、国土资源部、建设部、农业部联合发文决定：在全国范围内联合开展禁止生产使用烧结粘土砖以来，利用大宗工业废料研发新的免烧砌块砖已成为现代建筑业的急需。大宗工业废渣由于排量大数量多，污染重治理难，用它制作低成本高强度的新型免烧砌块砖供应市场，必将为节能环保利废和推广应用新型墙体材料作出新的贡献。

目前也有一些混凝土砌块砖大多需要添加大量的水泥和多种价格昂贵的添加剂，这增加了混凝土砌块砖的制造成本，若废料掺量过多，砌块的耐久性能难以保证。利用排量巨大的大宗废渣，并运用简便的工艺方法，来制备低成本的免烧砌块砖在国内外建材领域尚无报道。

前不久，我国工业和信息化部将加强大宗工业固体废物综合利用列入工信部《2010年工业节能与综合利用工作要点》，并制定了以金属尾矿大宗工业废料综合利用为首的五年科技攻关发展规划，即《金属尾矿综合利用专项规划2010-2015年》，其目的也是为了要用今后五年时间投资540亿元，将我国金属尾矿大宗废料的综合利用率由目前的不足10％提高到5年后到20％，将尾矿低成本生产建筑砌块技术列为12项重点攻关技术之一，以解决整体利用尾矿生产建筑材料过程中如何减少胶凝材料用量技术、免烧免蒸砌块砖大规模工业化生产过程中的快硬早强技术、耐久性改进技术以及攻克大孔洞率、低成本和高强空心砌块等共性关键技术问题。

发明内容

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的是提供一种工艺简单、成本低廉、利用大宗工业废渣来制备高强度的免烧免蒸砌块砖。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案，一种利用大宗工业废渣制备的免烧砌块砖，其特征在于，该砌块砖的原料包括按重量或体积份数配比为：尾矿砂、炼镁废渣、碱厂废碱渣、石材厂废石粉、锅炉煤渣、粉煤灰、燃烧后煤矸石、油页岩灰渣、硫铁矿烧渣废渣中至少一种或一种以上10-80，碎石、荒废砂、建筑垃圾、城市焚烧垃圾、钢渣、矿渣、水淬铜渣、铁含金渣、磷石膏、磷渣、电石渣中至少一种或一种以上0-80，活性胶凝材料0-50，水泥熟料0-30，325或425号水泥2-20以及适量的水。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的尾矿砂是指金属或非金属矿开采出的矿石，经选厂破细选出有价值的精矿后，产生砂一样的废渣，它是一种表面新鲜的填充细集料，其中有50％常见的尾矿砂在常温条件下具有与Ca(OH)₂的化学反应活性。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的炼镁废渣是指金属镁冶炼厂利用白云石煅烧提取镁成分后经还原炉排出的废渣，它含有大量活性C₂S。

根据所述的免烧砌块砖，其中碱厂废碱渣是指碱厂生产中煅烧石灰石提取灰乳后排放的石灰渣返砂返石、精制盐废砂、盐泥及蒸馏废液渣，它是含有CaO，和少量活性SiO₂、MgO、Al₂O₃。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的油页岩灰渣是指石油炼制工业中用低温干馏法加工油页岩时，从中提取油后排放的页岩灰渣，它是一种活性集料，起增强砌块强度和可塑性作用。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的硫铁矿烧渣是指硫酸工业用硫铁矿制酸时产生的硫酸烧渣，它是一种活性集料，含有一定量的活性SiO₂和Al₂O₃。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的电石渣是指化工行业用电石乙炔法产生的电石废渣，它含有大量的CaO和少量活性SiO₂和Al₂O₃。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的石材厂废石粉是指石材加工厂在切割石材时产生的细石粉、碎石屑，它是一种表面新鲜的填充细集料，具有与其它物料良好的结合性及易和性。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的碎石是指砂石厂筛分的米石、豆砂或水洗混合砂，它是一种粗骨料，与细集料相级配可增加砌块强度。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的荒废砂是指风沙、山沙、河沙，它是一种中细集料，起级配作用。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的磷石膏是指工业副产品石膏，它含有较多的S0₃，CaO及一定量的活性SiO₂。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的磷渣是指化工化肥行业用电炉法生产黄磷时产生的电炉磷渣，它含有大量活性SiO₂，CaO，Al₂O₃。

根据所述的免烧砌块砖，其中所述的活性胶凝材料是指利用炼镁废渣、碱厂废碱渣、锅炉煤渣、粉煤灰、燃烧后煤矸石、钢渣、矿渣、水淬铜渣、铁合金渣、硫铁矿烧渣、油页岩灰渣、磷石膏、石膏、生石灰、磷渣、赤泥中至少一种或一种以上经轮碾或球磨后得到的一种活性胶凝材料。

根据所述的免烧砌块砖，是指其品种规格符合国家标准、行业标准规定的或用户合同要求的普通标准砖、多孔砖、空心砌块、铺地砖、路沿砖、围墙栏杆柱。

本发明还提供一种利用大宗工业废渣制备免烧砌块砖的方法，该方法包括如下步骤：将选用的工业废渣物料经制配、送入搅拌机混合搅拌1-6min，加适量水继续搅拌1-6min，输送入模、机制成型脱模、自然养护7-28天以上。

具体实施方式：

实施例1

按原料重量或体积份数配比，选用炼镁废渣5O，碱厂废渣30，尾矿砂30，废石粉30，粉煤灰30，碎石30，325号普通硅酸盐水泥5送入搅拌机，混合搅拌3min加适量水继续搅拌3min，输送入模，机制成型脱模，送至养护场地自然养护28天以上，制得免烧砌块砖产品。

实施例2

按原料重量或体积份数配比，选用尾矿砂50，炼镁废渣50，碎石25，荒废砂20，粉煤灰10，废石粉30，425号硅酸盐水泥8，送入搅拌机混合搅拌3min，再加适量水继续搅拌3min，输送入模，机制成型脱模，送至养护场自然养护28天以上，制得免烧砌块砖产品。

实施例3

按原料重量或体积份数配比，选用碱厂废渣60，锅炉煤渣30，活性胶凝材料30，325号水泥3，送入搅拌机混合搅拌3min，再加适量水继续搅拌3min，输送入模，机制成型脱模，送至养护场自然养护28天以上，制得免烧砌块砖产品。

本发明所需原料可选性强，可因地制宜选用配制。其工艺简便，免烧免蒸，成本低廉，环保利废，符合国家产业扶持政策导向，具有广阔的开发利用前景。

Claims (15)

1.一种利用大宗工业废渣制备的免烧砌块砖，其特征在于，该砌块砖的原料包括按重量或体积份数配比为：尾矿砂、炼镁废渣、碱厂废碱渣、石材厂废石粉、锅炉煤渣、粉煤灰、燃烧后煤矸石、油页岩灰渣、硫铁矿烧渣废渣中至少一种或一种以上10-80，碎石、荒废砂、建筑垃圾、城市焚烧垃圾、钢渣、矿渣、水淬铜渣、铁含金渣、磷石膏、磷渣、电石渣中至少一种或一种以上0-80，活性胶凝材料0-50，水泥熟料0-30，325或425号水泥2-15及适量的水。

2.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的选矿厂尾矿砂是指金属或非金属矿开采出的矿石，经选厂破细选出有价值的精矿后，产生砂一样的废渣。

3.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的炼镁废渣是指金属镁冶炼厂利用白云石煅烧提取镁成分后经还原炉排出的废渣。

4.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的碱厂废碱渣是指碱厂生产中煅烧石灰石提取灰乳后排放的石灰渣返砂返石、精制盐废砂、盐泥及蒸馏废液渣。

5.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的油页岩灰渣是指石油炼制工业中用低温干馏法加工油页岩时，从中提取油后排放的页岩灰渣。

6.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的硫铁矿烧渣是指硫酸工业用硫铁矿制酸时产生的硫酸烧渣。

7.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的电石渣是指化工行业用电石乙炔法产生的电石废渣。

8.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的石材厂废石粉是指石材加工厂在切割石材时产生的细石粉、碎石屑。

9.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的碎石是指砂石厂筛分的米石、豆砂或水洗混合砂。

10.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的荒废砂是指风沙、山沙、河沙。

11.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的磷石膏是指工业副产品石膏。

12.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的磷渣是指化工化肥行业用电炉法生产黄磷时产生的电炉磷渣。

13.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其中所述的活性胶凝材料是指利用炼镁废渣、碱厂废碱渣、锅炉煤渣、粉煤灰、燃烧后煤矸石、钢渣、矿渣、水淬铜渣、铁合金渣、硫铁矿烧渣、油页岩灰渣、磷石膏、石膏、生石灰、磷渣、赤泥中至少一种或一种以上经轮碾或球磨后得到的一种活性胶凝材料。

14.根据权利要求1所述的免烧砌块砖，其品种规格是指符合国家标准、行业标准规定的或用户合同要求的普通标准砖、多孔砖、空心砌块、铺地砖、路沿砖、围墙栏杆柱。

15.本发明还提供一种利用大宗工业废渣制备免烧砌块砖的方法，该方法包括如下步骤：将选用的工业废渣物料经制配、送入搅拌机混合搅拌1-6min，加适量水继续搅拌1-6min，输送入模、机制成型脱模、自然养护7-28天以上。