CN102199026B - 电解锰渣制备的空心砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电解锰渣制备的空心砌块及其制备方法，它是由电解锰渣、细集料、水泥、生石灰和石膏加水制备而成，本发明用固体废弃物－电解锰渣来制备国家大力提倡推广的建筑材料－空心砌块，空心砌块的强度可达5～25MPa，空心率大于25％，砌块中电解锰渣的含量可达40％以上，既有利于解决电解锰渣所带来的环境污染、土地资源浪费等诸多问题，又可以充分发挥电解锰渣的功效。

Description

电解锰渣制备的空心砌块及其制备方法
技术领域
本发明涉及空心砌块技术领域，特别是涉及一种电解锰渣制备的空心砌块及其制备方法。
背景技术
目前国家正在禁止使用实心粘土砖，大力推广空心砖、免烧砖、节能砖等建筑墙体材料，极力地倡导合理利用工业固体废弃物。我国现存5000万吨以上电解锰渣，并且正在以每年1000多万吨的量增加。因此合理利用电解锰渣生产空心砌块，既可以有效地利用工业固体废弃物，又能节约国家资源和能源。
电解锰渣是用硫酸溶液处理菱锰矿生产金属锰后残留的固体废弃物，其中硫酸盐、氨氮、锰的浓度极高，属一般工业固体废弃物(Ⅱ类)。排放量较大，每生产1吨锰将产生6～10吨锰渣。电解锰渣一方面增加企业堆置废渣的土地征用和场地处置等费用，加大企业成本，消耗土地资源；另一方面电解锰渣长期堆放，致使一些有害元素渗透进入地表和地下水，影响地下水资源，导致环境污染。
电解锰渣的矿物成分为石英、水化硅酸二钙和石膏等，其各主要化学成分如表1所示：
表1  电解锰渣的化学成分
对电解锰渣的放射性进行检测，其内照射指数和外照射指数分别为0.2和0.3，都小于1.0，可以作为建筑主体材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决电解锰渣的废物利用问题，提供一种电解锰渣制备的空心砌块以及该砌块的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
按照重量份计算，本发明电解锰渣制备的空心砌块是由电解锰渣20～65份、细集料20～50份、水泥5～40份、生石灰1.2～4.8份和石膏0.1～0.9份加水制备而成，水料比为0.3～0.7, 水料比中的料包括电解锰渣、水泥、生石灰和石膏。
进一步的，上述空心砌块是由电解锰渣50份、细集料32份、水泥15份、生石灰2.5份和石膏0.5份加水制备而成，水料比为0.45。
前述空心砌块的制备方法：将所有原料放在一起混合均匀后转入空心砌块模具中，采用加压方式成型，养护，即得。
本发明技术方案还提供了优选的混合方法：取水泥、生石灰和石膏混合均匀得混合料，在强制式搅拌机中加入水，然后依次加入电解锰渣、细集料、混合料，搅拌均匀。该混合方式可避免原料在混合过程中成球，使原料混合均匀。
前述制备方法中所提到的养护可以采用蒸压养护或者自然养护的方式，其中，蒸压养护为：环境条件为0.8～1.2MPa，养护时间8～12h，其特点是养护时间短。自然养护为：温度大于5℃，成型24h后浇水养护28d达到设计标号。
上述技术方案中所提到的细集料优选Ⅰ类、细度模数为2.2～3.4的中粗砂。石膏优选天然二水石膏，石膏和生石灰最好磨细过80目筛。
与现有技术相比，本发明用固体废弃物－电解锰渣来制备国家大力提倡推广的建筑材料－空心砌块，在空心砌块中没有添加粗集料，而其强度亦可达5～25MPa，空心率大于25％，砌块中电解锰渣的含量可达40％以上，既有利于解决电解锰渣所带来的环境污染、土地资源浪费等诸多问题，又可以充分发挥电解锰渣的功效。
申请人对不同的配比制成的空心砌块的抗压强度进行了测试，具体如下：
按表1配比进行试验，首先将电解锰渣加入装有定量水份的强制式搅拌机中搅拌8min左右，其次将细集料加入并搅拌4min左右，然后将混合均匀的水泥、生石灰和石膏等粉料加入搅拌8min，最后将搅拌好的混合料倒入制砖磨具中，加压成型，砌块在温度为20℃左右的水中养护28d后，进行抗压强度测试，其配方及测试结果如表1：
表1  原料配比及抗压强度
注：试验室成型电解锰渣空心砌块，要严格按水、电解锰渣、细集料、混合料的先后顺序，将其加入至强制式搅拌机中，否则会出现材料混合不均匀现象。
具体实施方式
实施例1：称取电解锰渣50kg、细集料（砂子）32kg、水泥15kg、生石灰2.5kg、石膏0.5kg和水7.1kg，其中生石灰与石膏分别为磨细过80目筛后的产品，将水加入强制式搅拌机，按电解锰渣、砂子、生石灰、石膏、水泥的顺序将其余原料边搅拌边加入，搅拌均匀后的混合料放入空心砌块模具中，采用加压方式成型，然后将成型的电解锰渣空心砌块在1MPa蒸压釜中养护10h，制得电解锰渣空心砌块。
实施例2：称取电解锰渣45kg、细集料（砂子）35kg、水泥17.5kg、生石灰2kg、石膏0.5kg和水7.0kg，其中生石灰与石膏分别为磨细过80目筛后的产品，先将水泥、生石灰、石膏混合均匀，在搅拌机中加入水，然后将电解锰渣加入搅拌机搅拌2～10min，加入砂子搅拌2～5min，加入水泥混合料搅拌2～8min，搅拌均匀后放入空心砌块模具中，采用加压方式成型，然后将成型的电解锰渣空心砌块，在大于5℃的自然条件下养护28d，制得电解锰渣空心砌块。
实施例3：称取电解锰渣55kg、细集料（砂子）30kg、水泥13.5kg、生石灰1.3kg、石膏0.2kg和水6.0kg，其中生石灰与石膏分别为磨细过80目筛后的产品，先将水泥、生石灰、石膏混合均匀，将水加入搅拌机，，然后将电解锰渣加入搅拌机搅拌2～10min，加入砂子搅拌2～5min，加入水泥混合料搅拌2～8min，搅拌均匀后放入空心砌块模具中，采用加压方式成型，然后将成型的电解锰渣空心砌块，在0.8MPa蒸压釜中养护12h，制得电解锰渣空心砌块。
实施例4：称取电解锰渣60kg、细集料（砂子）29kg、水泥8kg、生石灰2.5kg、石膏0.5kg和水4.1kg，其中生石灰与石膏分别为磨细过80目筛后的产品，按将水加入搅拌机，然后按电解锰渣、砂子、生石灰、石膏、水泥的顺序将所有原料加入到装有水的搅拌机中，边搅拌边加入，搅拌均匀后放入空心砌块模具中，采用加压方式成型，然后将成型的电解锰渣空心砌块，在1.2MPa蒸压釜中养护8h，制得电解锰渣空心砌块。
实施例5：称取电解锰渣43kg、细集料（砂子）38kg、水泥17.5kg、生石灰1.3kg、石膏0.2kg和水7.9kg，其中生石灰与石膏分别为磨细过80目筛后的产品，先将水泥、生石灰、石膏混合均匀，将水加入搅拌机，然后按电解锰渣、砂子、水泥混合料的顺序将原料加入到搅拌机中，边搅拌边加入，搅拌均匀后放入空心砌块模具中，采用加压方式成型，然后将成型的电解锰渣空心砌块，在大于5℃的自然条件下养护28d，制得电解锰渣空心砌块。
实施例6：称取电解锰渣46kg、细集料（砂子）39kg、水泥13.5kg、生石灰1.3kg、石膏0.2kg和水4.0kg，其中生石灰与石膏分别为磨细过80目筛后的产品，先将水泥、生石灰、石膏混合均匀，将水加入搅拌机，然后按电解锰渣、砂子、水泥混合料的顺序将其加入到搅拌机中，边搅拌边加入，搅拌均匀后放入空心砌块模具中，采用加压方式成型，然后将成型的电解锰渣空心砌块，在大于5℃的自然条件下养护28d，制的电解锰渣空心砌块。
实施例7：称取电解锰渣20kg、砂子36kg、水泥38.3kg、生石灰0.5kg、石膏0.2kg和水14.2kg，其中生石灰与石膏分别为磨细过80目筛后的产品，先将水泥、生石灰、石膏混合均匀，将水加入搅拌机，然后按电解锰渣、砂子、水泥混合料的顺序将原料加入到搅拌机中，边搅拌边加入，搅拌均匀后放入空心砌块模具中，采用加压方式成型，然后将成型的电解锰渣空心砌块，在大于5℃的自然条件下养护28d，制得电解锰渣空心砌块。

Claims (3)

1.电解锰渣制备的空心砌块的制备方法，其特征在于：按照重量份计算，它是由电解锰渣50份、细集料32份、水泥15份、生石灰2.5份和石膏0.5份加水制备而成，水料比为0.45；将所有原料放在一起混合均匀后转入空心砌块模具中，采用加压方式成型，养护，即得；将所有原料混合均匀的混合方式为：取水泥、生石灰和石膏混合均匀得混合料，在强制式搅拌机中加入水，然后依次加入电解锰渣、细集料、混合料，搅拌均匀。
2.按照权利要求1所述电解锰渣制备的空心砌块的制备方法，其特征在于：所述养护为蒸压养护，环境条件为0.8～1.2MPa，养护时间8～12h。
3.按照权利要求1所述电解锰渣制备的空心砌块的制备方法，其特征在于：所述养护为自然养护，温度大于5℃，成型24h后浇水养护28d。
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