CN102659389A - 一种蒸养砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种蒸养砖及其制备方法。该蒸养砖由以下按重量百分比计的成分制备得到：半干法脱硫灰45％～60％、循环流化床粉煤灰30％～40％和陶瓷抛光渣10％～20％。本发明通过将半干法脱硫灰、循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣按重量比混合均匀，加水搅拌；在30～40MPa的压力下采用半干法成型，制备出砖块；所得砖块在压力为0.09～0.11MPa，温度为85～95℃，相对湿度为90％～95％的蒸汽中养护15～20h，冷却至20～30℃得到成品砖。本发明的蒸养砖以三种固体废弃物为原料，生产成本较低，工艺过程简单，符合MU10砖的等级要求。

Description

一种蒸养砖及其制备方法
技术领域
本发明属于新型建筑材料领域，涉及一种蒸养砖及其制备方法。
背景技术
我国是燃煤大国，随着循环流化床燃煤工艺的大规模使用，每年都会产生数以万吨计的循环流化床粉煤灰。目前循环流化床粉煤灰已经成为了我国第一大固体废弃物。
半干法脱硫灰是燃煤发电厂及钢铁厂等企业进行半干法烟气脱硫后的副产物，随着我国对SO2限制排放力度的加大和半干法烟气脱硫工艺的发展，越来越多的半干法烟气脱硫系统在企业得到应用，随之产生的半干法脱硫灰产量也越来越多。如果不对半干法脱硫灰进行综合利用，不仅将占用大量的土地，而且还会污染生态环境，处理成本较大。
陶瓷抛光渣是建筑陶瓷领域产生的一种固体废弃物，主要成分为陶瓷粉料。目前尚未得到充分的资源化利用，大部分以堆放为主，如不能得到合理的利用，将会占用大量土地，污染土壤、空气及水体，同时还会堵塞下水管网，腐蚀地下金属管道。
河北科技大学马永贤2010年的硕士研究生论文《半干法脱硫灰制备生态建材及工艺参数优化》介绍了一种利用半干法脱硫灰、粉煤灰、砂石及激发剂制备蒸养砖的方法及工艺。该方法利用了两种固体废弃物，需要天然沙子等优质建筑原料，且需要添加激发剂以及砂石，成本相对较高。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种蒸养砖。该蒸养砖符合绿色循环经济的理念，能同时利用三种固体废弃物，满足国家对于固体废弃物资源化利用的发展要求，具有良好的市场前景。
本发明的另一目的在于提供上述蒸养砖的制备方法。该制备方法以半干法脱硫灰为主要原料，可同时兼顾循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣的资源化利用，工艺过程简单，生产成本较低。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种蒸养砖，由以下按重量百分比计的成分制备得到：半干法脱硫灰45％～60％、循环流化床粉煤灰30％～40％和陶瓷抛光渣10％～20％(按固体干重计算)。
上述蒸养砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重量百分比45％～60％的半干法脱硫灰、重量百分比30％～40％的循环流化床粉煤灰和重量百分比10％～20％的陶瓷抛光渣混合均匀，加水搅拌；
(2)将搅拌均匀的物料采用半干法成型，制备出砖块；
(3)将步骤(2)中得到的砖块在蒸汽中养护15～20h，冷却至20～30℃，得到蒸养砖。
步骤(1)中所述的水的重量用量优选为相当于所述的半干法脱硫灰、循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣总重量的25％～30％；
步骤(2)中所述的成型的条件优选为于30～40MPa成型；
步骤(3)中所述的养护的条件优选为于压力为0.09～0.11MPa，温度为85～95℃，相对湿度为90％～95％进行养护。
本发明所生产的成品砖，可满足建筑中对非承重墙的要求。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明实现了半干法脱硫灰的“零排放”，合理利用了循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣，达到了环保的目的。
(2)本发明中半干法脱硫灰中Ca(OH)2和CaSO4的含量较高，铝硅质成分较少，而循环流化床粉煤灰中的SiO2和Al2O3含量较多，陶瓷抛光渣中SiO2含量较高，且具有一定的活性，将这三者结合在一起，将产生互补效应，不需要添加其他的物质，实现了资源的合理化利用，这对于处理循环流化床粉煤灰、半干法脱硫灰及陶瓷抛光渣具有十分重要的意义。
(3)本发明所提供的制备方法中由于所用原料均不需粉磨，从而减少了设备的磨损，降低了生产成本。
(4)通过本发明所提供的制备方法生产出来的成品砖，强度指标均达到了MU10砖的要求，产品质量有保证。
(5)本发明所提供的制备方法过程简单，只需要对现有的生产粉煤灰蒸压砖的设备进行局部改造，就可以生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
某电厂建有半干法脱硫系统，年产半干法脱硫灰约0.5万吨，利用循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣，按重量比半干法脱硫灰60％，循环流化床粉煤灰30％，陶瓷抛光渣10％，混合均匀，再加水搅拌，加水量为半干法脱硫灰、循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣总重量的25％。利用传统半干法生产设备制备出砖块，成型压力为35MPa。利用电厂余热进行蒸汽养护，养护条件为：压力0.09MPa，温度85℃，相对湿度90％，时间为20h。待温度冷却至20℃，从养护设备中取出。经检测，成品砖的平均抗压强度为12.5MPa，单块最低抗压强度为9.4MPa，平均抗折强度为3.5MPa，单块最低抗折强度为2.8MPa。干燥收缩、抗冻性、碳化系数试验合格，各项性能均满足JC239-2001《粉煤灰砖》中MU10砖的等级要求。年产约500万块标准砖，销售收入约150万。
实施例2
某钢铁厂建有半干法脱硫系统，年产半干法脱硫灰约1.5万吨，利用循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣，按重量比半干法脱硫灰55％，循环流化床粉煤灰30％，陶瓷抛光渣15％，混合均匀，再加水搅拌，加水量为半干法脱硫灰、循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣总重量的25％。利用传统半干法生产设备制备出砖块，成型压力为38MPa。利用钢铁厂的余热进行蒸汽养护，养护条件为：压力0.10MPa，温度90℃，相对湿度90％，时间为17h。待温度冷却至20℃，从养护设备中取出。经检测，成品砖的平均抗压强度为14.2MPa，单块最低抗压强度为12.5MPa，平均抗折强度为3.4MPa，单块最低抗折强度为2.7MPa。干燥收缩、抗冻性、碳化系数试验合格，各项性能均满足JC239-2001《粉煤灰砖》中MU10砖的等级要求。年产约1500万块标准砖，销售收入约450万。
实施例3
某钢铁厂建有半干法脱硫系统，年产半干法脱硫灰约2万吨，利用循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣，按重量比半干法脱硫灰50％，循环流化床粉煤灰40％，陶瓷抛光渣10％，混合均匀，再加水搅拌，加水量为半干法脱硫灰、循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣总重量的30％。利用传统半干法生产设备制备出砖块，成型压力为30MPa。利用钢铁厂的余热进行蒸汽养护，养护条件为：压力0.10MPa，温度95℃，相对湿度95％，时间为15h。待温度冷却至25℃，从养护设备中取出。经检测，成品砖的平均抗压强度为14.3MPa，单块最低抗压强度为11.8MPa，平均抗折强度大于3.1MPa，单块最低抗折强度为2.1MPa。干燥收缩、抗冻性、碳化系数试验合格，各项性能均满足JC239-2001《粉煤灰砖》中MU10砖的等级要求。年产约2000万块标准砖，销售收入约600万。
实施例4
某燃煤电厂建有半干法脱硫系统，年产半干法脱硫灰约2万吨，利用循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣，按重量比半干法脱硫灰45％，循环流化床粉煤灰35％，陶瓷抛光渣20％，混合均匀，再加水搅拌，加水量为半干法脱硫灰、循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣总重量的30％。利用传统半干法生产设备制备出砖块，成型压力为40MPa。利用钢铁厂的余热进行蒸汽养护，养护条件为：压力0.11MPa，温度95℃，相对湿度95％，时间为16h。待温度冷却至30℃，从养护设备中取出。经检测，成品砖的平均抗压强度为15.6MPa，单块最低抗压强度为10.5MPa，平均抗折强度大于3.3MPa，单块最低抗折强度为2.5MPa。干燥收缩、抗冻性、碳化系数试验合格，各项性能均满足JC239-2001《粉煤灰砖》中MU10砖的等级要求。年产约1500万块标准砖，销售收入约450万。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种蒸养砖，其特征在于由以下按重量百分比计的成分制备得到：半干法脱硫灰45％～60％、循环流化床粉煤灰30％～40％和陶瓷抛光渣10％～20％。
2.权利要求1所述的蒸养砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将重量百分比45％～60％的半干法脱硫灰、重量百分比30％～40％的循环流化床粉煤灰和重量百分比10％～20％的陶瓷抛光渣混合均匀，加水搅拌；
(2)将搅拌均匀的物料采用半干法成型，制备出砖块；
(3)将步骤(2)中得到的砖块在蒸汽中养护15～20h，冷却至20～30℃，得到蒸养砖。
3.根据权利要求2所述的蒸养砖的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的水的重量用量相当于所述的半干法脱硫灰、循环流化床粉煤灰和陶瓷抛光渣总重量的25％～30％。
4.根据权利要求2所述的蒸养砖的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的成型的条件为于30～40MPa成型。
5.根据权利要求2所述的蒸养砖的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的养护的条件为于压力为0.09～0.11MPa，温度为85～95℃，相对湿度为90％～95％进行养护。
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