CN102515816A - 一种白泥烧结砖及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烧结砖，具体涉及一种利用纸厂白泥制成的烧结砖及其制备工艺。本发明的白泥烧结砖，其烧结原料，按绝干重量计，包括如下重量份的组分：白泥28-36重量份；煤矸石27.6-41.4重量份；工程渣土12-20重量份或页岩13.5-22.5重量份；熟料5-15重量份。本发明的白泥烧结砖原料来源广、使废弃污染物白泥资源化，节省了土地资源，保护了耕地，充分利用了面广量大且易造成二次污染的纸厂白泥，变废为宝并净化了环境。获得的白泥烧结砖保温隔热，抗震抗压，无脱皮或哑声，不易碎，不易爆裂，成品率可高达99%以上，适合工业大生产。

Description

一种白泥烧结砖及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种烧结砖，具体涉及一种利用纸厂白泥制成的烧结砖。
背景技术
白泥是造纸碱回收的废渣，不同造纸厂采用的造纸原料不同，所获得白泥的成分也存在很大的差别，国内外对造纸碱回收白泥的回收和再利用有了一定的研究，但对白泥的有效利用问题没能彻底的解决，一般的利用需要将白泥进行前处理，因为白泥的碱性很大，不处理则无法直接使用，处理时需要耗费大量的能源和成本，且利用时白泥的使用量也很低，一般不超过5％。
通常情况下，一个中小型纸厂每年产生的废渣，俗称白泥，至少有10-15万吨，绝大多数厂家都放弃白泥的回收或利用，而是采用最简单最直接的方法，采用堆放或填埋的方式进行处理。白泥的堆放或填埋不仅浪费了大量的资源，而且白泥中的多种物质会随着雨水的冲刷渗入地下水，造成地下水无法饮用或灌溉，土地无法耕种，给周围的土壤及地下水资源造成严重的二次污染。有的纸厂所产生的白泥甚至堆放几十年没有利用，因此如何清理和处置已成为社会各界共同关注的问题，如何有效地、因地制宜、循环利用白泥对资源再循环利用、建议节约型社会具有重要的意义。
随着我国基础建设的快速发展，建筑用砖的需求也越来越大。原来我国传统的制砖技术是利用粘土烧结制砖，由于其需要大量采掘耕地，对基本农田造成大量的破坏，国家明令禁止生产和使用粘土实心砖，限制生产和使用粘土多孔砖。因此一些砖瓦厂正面临原材料短缺的发展困境。利用白泥替代粘土，生产烧结砖，不仅可避免其对环境的二次污染，而且可实现砖瓦厂的可持续发展。但是，由于白泥的碱性很高且成分复杂，在制作烧结砖时的加入量大于5％时易碎、易爆裂，因此烧结难度大，无法达到产业化的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种白泥烧结砖及其制备工艺。
本发明的白泥烧结砖，其烧结原料，按绝干重量计，包括如下重量份的组分：
白泥                       28-36重量份；
煤矸                       27.6-41.4重量份；
工程渣土12-20重量份或者页岩13.5-22.5重量份；
熟料                       5-15重量份。
所述绝干是指组分的含水率为0。本发明的含水率是指水份占总重量的比率。
本发明所述的白泥包括20％的废渣和80％的石灰粉，所述废渣为纸厂中以树枝、树根和树皮等残枝为原料制纸所产生的废渣，所述石灰粉为常规的石灰粉；本发明的白泥原料也可以直接来源于三明市沙县青州纸业有限公司生产的白泥(其含水率为35％左右)，其主要成分符合本发明的白泥成分要求，并可以处理此纸厂所产生的白泥。
较佳的，烧结原料中白泥的含水率可以为13％-18％。为获得含水率符合要求的白泥，可将白泥加水、烘干或与含水率更高的白泥掺和使用。
所述工程渣土选自地下工程渣土和地上工程渣土，地下工程渣土如隧道工程渣土，其含水率为20-40％；地上工程渣土如河道开支、开山挖掘等所获得的工程渣土，其中，河道开支的工程渣土含水率为20-40％；开山挖掘的工程渣土含水率为5-15％。较佳的，所述工程渣土可处理成含水率为13-16％。
所述熟料为现有技术中可获得的烧结砖经粉磨获得粒径为0.1-3mm的粉磨料，也可以是本发明的白泥烧结砖经粉磨获得粒径为0.1-3mm的粉磨料。
较佳的，所述煤矸石、页岩和熟料的粒径均为0.1-3mm。
本发明白泥烧结砖的烧结原料中，可加入水或干燥以调节其含水率。
较佳的，上述白泥烧结砖为多孔砖。
本发明的白泥烧结砖的制备方法，包括下列步骤：
(1)、将白泥烘干脱水至含水量13％-18％；
(2)、将煤矸石和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；
(3)、将页岩粉磨至粒径为0.1-3mm或者将工程渣土烘干至含水量13％-18％；
(4)、按照配比将工程渣土或页岩与煤矸石、熟料一起加入白泥中混合，陈化5-7天；
(5)、烧结砖成型，干燥，经隧道窑焙烧后出窑制得。
较佳的，步骤(3)中，所述工程渣土烘干可采用自然晒干或者人工烘干的方式。
较佳的，步骤(4)中，所述陈化的混合物的含水率控制为13％-18％；更佳的，所述陈化的混合物的含水率控制为13％-16％。
较佳的，步骤(5)中，所述烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa。
步骤(5)中，所述隧道窑焙烧的温度控制为950-1050℃，焙烧时间一般为6-8小时。
本发明的白泥烧结砖不掺入白泥时，所获得的白泥烧结砖其光泽不好，且无法处理大量的废弃污染物白泥；掺入的白泥太多，多于本发明所控制的量时，则获得的白泥烧结砖易碎、易爆裂，达不到普通烧结砖的性能指标。
本发明的白泥烧结砖原料来源广、使废弃污染物白泥资源化，节省了土地资源，保护了耕地，充分利用了面广量大且易造成二次污染的纸厂白泥，变废为宝并净化了环境。获得的白泥烧结砖保温隔热，抗震抗压，无脱皮或哑声，不易碎，不易爆裂，成品率可高达99％以上，适合工业大生产，可广泛用作建筑用墙体砖等。
附图说明
图1白泥烧结砖的制备工艺流程图
图2白泥多孔烧结砖示意图
具体实施方式
以下列举具体实例以进一步阐述本发明，应理解，实例并非用于限制本发明的保护范围。
实施例1
白泥烧结砖原料按照绝干重量计，包括下列重量份的组分：
白泥                          32重量份；
煤矸石                        32.2重量份；
页岩                          18重量份；
熟料                          8重量份。
上述煤矸石、页岩和熟料粉末，其粒径均为0.1-3mm。
白泥烧结砖的制备方法(如图1所示的工艺流程图，其中所采用的机器为现有技术中的常规设备)为：
将白泥(三明市沙县青州纸业有限公司生产的白泥，其含水率为35％)烘干脱水至含水量13％-18％；将煤矸石、页岩和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；按照配比将页岩、煤矸石、熟料一起加入白泥中混合并加水调整混合物的含水率为13％-18％，陈化7天。陈化后，充分搅拌、对辊机滚压破碎、挤砖机挤压成团、挤压成条后，压制成砖坯体，其中烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa；如图2所示，砖坯1上的通孔包括一个大正方形通孔3和围绕所述大正方形通孔的12个小正方形通孔2，切割获得成型的多孔砖坯，干燥，经隧道窑焙烧，控制焙烧温度在950-1050℃下，焙烧时间为6-8小时，出窑制得。以产品脱皮、哑声为不合格，成品率为99％，所得的白泥烧结砖符合GB13544-2000《烧结多孔砖》的性能要求。
性能测试：
Figure BDA0000107636540000041
Figure BDA0000107636540000051
实施例2
白泥烧结砖原料按照绝干重量计，包括下列重量份的组分：
白泥                                32重量份；
煤矸石                              32.2重量份；
工程渣土                            16重量份；
熟料                                8重量份。
上述煤矸石、页岩和熟料粉末，其粒径均为0.1-3mm。
白泥烧结砖的制备方法为：
将白泥(三明市沙县青州纸业有限公司生产的白泥，其含水率为35％)烘干脱水至含水量13％-18％；将含水量为20-40％的河道开支所得的地上工程渣土烘干至含水率为13-18％；将煤矸石、工程渣土和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；按照配比将煤矸石、工程渣土、熟料一起加入白泥中混合并加水调整混合物的含水率为13％-18％，陈化5-7天。陈化后，充分搅拌、对辊机滚压破碎、挤砖机挤压成团、挤压成条后，压制成砖坯体，其中烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa；砖坯上的通孔包括一个大正方形通孔和围绕所述大正方形通孔的12个小方形通孔，切割获得成型的多孔砖坯，干燥，经隧道窑焙烧，控制焙烧温度在950-1050℃下，焙烧6-8小时，出窑制得。以产品脱皮、哑声为不合格，成品率为99％，所得的白泥烧结砖符合GB13544-2000《烧结多孔砖》的性能要求。
性能测试：
Figure BDA0000107636540000061
实施例3
白泥烧结砖原料按照绝干重量计，包括下列重量份的组分：
白泥                                28重量份；
煤矸石                              35重量份；
页岩                                13.5重量份；
熟料                                10重量份。
上述煤矸石、页岩和熟料粉末，其粒径均为0.1-3mm。
白泥烧结砖的制备方法为：
将白泥(三明市沙县青州纸业有限公司生产的白泥，其含水率为35％)烘干脱水至含水量13％-18％；将煤矸石、页岩和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；按照配比将页岩、煤矸石、熟料一起加入白泥中混合并加水调整混合物的含水率为13％-18％，陈化7天。陈化后，充分搅拌、对辊机滚压破碎、挤砖机挤压成团、挤压成条后，压制成砖坯体，其中烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa；砖坯上的通孔包括一个大正方形通孔和围绕所述大正方形通孔的12个小方形通孔，切割获得成型的多孔砖坯，干燥，经隧道窑焙烧，控制焙烧温度在1000-1050℃下，焙烧时间为6小时，出窑制得。以产品脱皮、哑声为不合格，成品率为99％，所得的白泥烧结砖经检测符合GB13544-2000《烧结多孔砖》的性能要求。
实施例4
白泥烧结砖原料按照绝干重量计，包括下列重量份的组分：
白泥                              32重量份；
煤矸石                            41.4重量份；
页岩                              22.5重量份；
熟料                              15重量份。
上述煤矸石、页岩和熟料粉末，其粒径均为0.1-3mm。
白泥烧结砖的制备方法为：
将白泥(三明市沙县青州纸业有限公司生产的白泥，其含水率为35％)烘干脱水至含水量13％-18％；将煤矸石、页岩和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；按照配比将页岩、煤矸石、熟料一起加入白泥中混合并加水调整混合物的含水率为13％-18％，陈化5-7天。陈化后，充分搅拌、对辊机滚压破碎、挤砖机挤压成团、挤压成条后，压制成砖坯体，其中烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa；砖坯上的通孔包括一个大正方形通孔和围绕所述大正方形通孔的12个小方形通孔，切割获得成型的多孔砖坯，干燥，经隧道窑焙烧，控制焙烧温度在950-1050℃下，焙烧时间为7小时，出窑制得。以产品脱皮、哑声为不合格，成品率为99％，所得的白泥烧结砖经检测符合GB13544-2000《烧结多孔砖》的性能要求。
实施例5
白泥烧结砖原料按照绝干重量计，包括下列重量份的组分：
白泥                                30重量份；
煤矸石                              27.6重量份；
页岩                                22.5重量份；
熟料                                5重量份。
上述煤矸石、页岩和熟料粉末，其粒径均为0.1-3mm。
白泥烧结砖的制备方法为：
将白泥(三明市沙县青州纸业有限公司生产的白泥，其含水率为35％)烘干脱水至含水量13％-18％；将煤矸石、页岩和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；按照配比将页岩、煤矸石、熟料一起加入白泥中混合并加水调整混合物的含水率为13％-18％，陈化5-7天。陈化后，充分搅拌、对辊机滚压破碎、挤砖机挤压成团、挤压成条后，压制成砖坯体，其中烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa；砖坯上的通孔包括一个大正方形通孔和围绕所述大正方形通孔的12个小方形通孔，切割获得成型的多孔砖坯，干燥，经隧道窑焙烧，控制焙烧温度在950-1050℃下，焙烧时间为6-8小时，出窑制得。以产品脱皮、哑声为不合格，成品率为99％，所得的白泥烧结砖经检测符合GB13544-2000《烧结多孔砖》的性能要求。
实施例6
白泥烧结砖原料按照绝干重量计，包括下列重量份的组分：
白泥                            32重量份；
煤矸石                          32.2重量份；
工程渣土                        20重量份；
熟料                            8重量份。
上述煤矸石、页岩和熟料粉末，其粒径均为0.1-3mm。
白泥烧结砖的制备方法为：
将白泥(三明市沙县青州纸业有限公司生产的白泥，其含水率为35％)烘干脱水至含水量13％-18％；将含水量为20-40％的河道开支所得的地上工程渣土烘干至含水率为10-18％；将煤矸石、工程渣土和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；按照配比将煤矸石、工程渣土、熟料一起加入白泥中混合并加水调整混合物的含水率为13％-18％，陈化6-7天。陈化后，充分搅拌、对辊机滚压破碎、挤砖机挤压成团、挤压成条后，压制成砖坯体，其中烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa；砖坯上的通孔包括一个大正方形通孔和围绕所述大正方形通孔的12个小方形通孔，切割获得成型的多孔砖坯，干燥，经隧道窑焙烧，控制焙烧温度在950-1050℃下，焙烧6-8小时，出窑制得。以产品脱皮、哑声为不合格，成品率为99％，所得的白泥烧结砖符合GB13544-2000《烧结多孔砖》的性能要求。
实施例7
白泥烧结砖原料按照绝干重量计，包括下列重量份的组分：
白泥                                32重量份；
煤矸石                              32.2重量份；
工程渣土                            12重量份；
熟料                                5重量份。
上述煤矸石、页岩和熟料粉末，其粒径均为0.1-3mm。
白泥烧结砖的制备方法为：
将白泥(三明市沙县青州纸业有限公司生产的白泥，其含水率为35％)烘干脱水至含水量10％-18％；将含水量为20-40％的河道开支所得的地上工程渣土烘干至含水率为13-18％；将煤矸石、工程渣土和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；按照配比将煤矸石、工程渣土、熟料一起加入白泥中混合并加水调整混合物的含水率为10％-18％，陈化6-7天。陈化后，充分搅拌、对辊机滚压破碎、挤砖机挤压成团、挤压成条后，压制成砖坯体，其中烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa；砖坯上的通孔包括一个大正方形通孔和围绕所述大正方形通孔的12个小方形通孔，切割获得成型的多孔砖坯，干燥，经隧道窑焙烧，控制焙烧温度在950-1050℃下，焙烧6-8小时，出窑制得。以产品脱皮、哑声为不合格，成品率为99％，所得的白泥烧结砖符合GB13544-2000《烧结多孔砖》的性能要求。

Claims (10)

1.一种白泥烧结砖，其烧结原料，按绝干重量计，包括如下重量份的组分：
白泥                     28-36重量份；
煤矸石                   27.6-41.4重量份；
工程渣土12-20重量份或页岩13.5-22.5重量份；
熟料                     5-15重量份。
2.如权利要求1所述的白泥烧结砖，其特征在于，所述白泥包括20％的废渣和80％的石灰粉。
3.如权利要求2所述的白泥烧结砖，其特征在于，所述废渣为纸厂中以树枝、树根和树皮为原料制纸所产生的废渣。
4.如权利要求1所述的白泥烧结砖，其特征在于，所述工程渣土选自地上工程渣土和地下工程渣土。
5.如权利要求1所述的白泥烧结砖，其特征在于，所述煤矸石、页岩和熟料的粒径均为0.1-3mm。
6.如权利要求1所述的白泥烧结砖，其特征在于，所述白泥烧结砖为多孔砖。
7.如权利要求1-6任一所述的白泥烧结砖的制备方法，包括下列步骤：
(1)、将白泥烘干脱水至含水量13％-18％；
(2)、将煤矸石和熟料粉磨至粒径均为0.1-3mm；
(3)、将页岩粉磨至粒径为0.1-3mm或者将工程渣土烘干至含水量13％-18％；
(4)、按照配比将工程渣土或页岩与煤矸石、熟料一起加入白泥中混合，陈化5-7天；
(5)、烧结砖成型，干燥，经隧道窑焙烧后出窑制得。
8.如权利要求7所述的白泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述陈化的混合物的含水率控制为13％-18％。
9.如权利要求7所述的白泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述烧结砖成型时采用半硬挤压，且半硬挤压的压力控制为2.1-2.7MPa。
10.如权利要求7所述的白泥烧结砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述隧道窑焙烧的温度控制为950-1050℃，焙烧时间为6-8小时。
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