CN102775125A - 一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法，属于建筑材料技术领域，涉及以粉煤灰、尾矿、炉渣、淤沙、石粉为主要原料，水泥、电石渣为激发剂，磷石膏、钛石膏为缓凝剂，其他外加剂为辅助原料，在蒸压条件下生产粉煤灰砖。它是将粉煤灰、尾矿、炉渣、石粉等物料通过PLC系统混合、搅拌、研磨、输送，由蒸压砖自动液压机静态压制成型，在蒸压条件下生产粉煤灰砖等硅酸盐制品的技术。本发明生产的静压成型蒸压粉煤灰砖具有强度高、收缩小、容重较小等优越特点，各种指标均达到国家标准，甚至优等品的标准，产品符合《蒸压灰砂砖》（GB11945-1999）和《粉煤灰砖》（JC239-2001）要求。本发明工艺简单，效率高，成本低廉，为此具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法
技术领域
本发明涉及利用粉煤灰或尾矿制备高性能蒸压砖的方法。
背景技术
我国作为世界主要产煤和消耗煤大国之一，煤炭在未来相当长的一段时间内仍然成为各能源行业需求的主要能源，在一次能源中已探明总量中煤炭资源占90%；尽管国家一直在致力于深入发展水电、核电、风电等清洁资源，但是火力发电作为传统模式仍占主导地位。粉煤灰作为工业发电厂的废渣，其排放量逐年锐增。据统计，2009年全国粉煤灰排放量近4亿吨，累计堆存的粉煤灰高达50多亿吨。粉煤灰的大量排放堆集不仅占用大量耕地，花费大量资金去实施安全管理和维护，与此同时也给自然环境带来巨大的影响和污染，直接影响自然生态环境和人类的生活质量，甚至给人类的生命、财产安全埋下一定程度的隐患。为此，如何大量消耗掉粉煤灰，使其变废为宝，促使其形成环境友好型、能源节约型的新型建筑材料是国家亟需完成的重大课题，并以此形成示范效应，为尾矿等其他大宗固体废弃物树立良好的应用示范线。
随着我国建筑节能、墙材革新工作的不断深化发展，环境友好型、能源节约型的新型建筑材料日新月异，得到迅速发展。目前，以粉煤灰或尾矿等固体废弃物作为主要原材料的粉煤灰蒸压制品是国家“十二五”发展中特别支持和推广的大宗固体废弃物综合利用的十大示范项目工程之一，但当前的粉煤灰砖制品普遍存在质量差、强度较低、收缩较大、吸水率较大、易崩裂、容重大等技术问题。解决这些问题，不仅对粉煤灰的综合高效利用具有重要的指导性，而且符合国家发展节能、节地、利废、环保、轻质等新型墙材的强烈发展需要，对减少粉煤灰或尾矿等固体废弃物的环境污染、占用耕地等急需解决的问题，对新型墙体材料的综合开发应用以及发展方向的迫切问题均起到重要的积极的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速静压成型、蒸压条件下激发和促进粉煤灰或尾矿等固体废弃物综合高效利用的方法，不仅减少污染，降低成本，还能减少占用大量的民用耕地。
本发明采用的技术方案是：一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）采用粉煤灰、尾矿一种或两种15wt%～25wt%，炉渣20wt%～40wt%，淤沙20wt%～40wt%，石粉5wt%～10wt%；激发剂6wt%～15wt%，缓凝剂2wt%～5wt%，分散剂0.1wt%～0.3wt%作为基础原料，水泥、电石渣中的一种或两种作为激发剂，磷石膏、钛石膏中的一种或两种作为缓凝剂，木质素磺酸钙作为分散剂；
（2）将上述配料好的原料进行混料、研磨细化后，制备成均匀的混合物料，粒度分布80μm为26%～30%，含水率为8%～10%，待用；
（3）将上述混合物料在压力15MPa～25MPa，压制时间5s～10s的条件下，静态压制成型，获得砖坯体，待用；
（4）将上述砖坯体，输送到蒸压釜中，在174℃～195℃，0.8MPa～1.5MPa的条件下，恒温恒压蒸压8～12小时后，出蒸压釜，即得高性能蒸压粉煤灰砖。
进一步的改进，上述将粉煤灰、炉渣、淤沙、石粉按以下任意一项进行配比：
（1）粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙32wt%，石粉5wt%；
（2）粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙30wt%，石粉8wt%；
（3）粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙30wt%，石粉10wt%；
（4）粉煤灰25wt%，炉渣30wt%，淤沙25wt%，石粉10wt%。
所述的激发剂为425#硅酸盐水泥、电石渣中的一种或两种。所述的缓凝剂为磷石膏、钛石膏中的一种或两种。所述粉煤灰、尾矿、磷石膏、钛石膏、电石渣一种或两种以上为含水率15%～30%的原料。
    本发明有益效果是：所制备的蒸压硅酸盐制品相对于目前新型墙体材料具有强度高、收缩小、性能优异等特点，测试指标符合MU15标准。本发明工艺简单，具备生产2亿块/a静态成型高性能蒸压粉煤灰砖的能力，每年消耗大量粉煤灰或尾矿、炉渣、电石渣、磷石膏或钛石膏等大宗固体废弃物达30万吨，为此本发明不但节约了大量的非金属矿物资源，水资源、节省了大量的耕地，而且具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明： 
实施例1
    将粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙32wt%，石粉5wt%，激发剂12wt%，缓凝剂3wt%，分散剂0.15wt%，通过PLC系统混合、搅拌、研磨，制备成均匀的混合料，其粒度80μm为26.88%，含水率为8.5%；将预制均匀的混合料通过PLC系统输送到蒸压砖自动液压机料斗，在20MPa的压力条件下，压制时间5s～10s，压砖速度64块～128块/min；将混合料静态压制成型，获得砖坯体，采用码垛机将砖坯体整齐的放置在进蒸压釜的小车上，等待进入蒸压釜进行蒸压处理；此过程不需要养护或静养，通过摆渡车和输送轨道直接输送到蒸压釜中；蒸压温度181℃，压力1.0MPa，蒸压釜中饱和蒸汽压恒温、恒压12小时，其抗压强度25MPa，抗折强度5.0MPa，冻后抗压强度21.2MPa，冻后质量损失0.8wt%，容重1650kg～1700kg/m3，吸水率8%。
实施例2
    将粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙30wt%，石粉8wt%，激发剂12wt%，缓凝剂2wt%，分散剂0.15wt%，通过PLC系统混合、搅拌、研磨，制备成均匀的混合料，其粒度80μm为27.54%，含水率为8.7%；将预制均匀的混合料通过PLC系统输送到蒸压砖自动液压机料斗，在20MPa的压力条件下，压制时间5s～10s，压砖速度64块～128块/min；将混合料静态压制成型，获得砖坯体，采用码垛机将砖坯体整齐的放置在进蒸压釜的小车上，等待进入蒸压釜进行蒸压处理；此过程不需要养护或静养，通过摆渡车和输送轨道直接输送到蒸压釜中；蒸压温度192℃，压力1.25MPa，蒸压釜中饱和蒸汽压恒温、恒压10小时，其抗压强度25.5MPa，抗折强度5.1MPa，冻后抗压强度22.0MPa，冻后质量损失0.8wt%，容重1650kg～1700kg/m3，吸水率9%。
实施例3
    将粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙30wt%，石粉10wt%，激发剂10wt%，缓凝剂2wt%，分散剂0.1wt%，通过PLC系统混合、搅拌、研磨，制备成均匀的混合料，其粒度80μm为28.68%，含水率为9.2%；；将预制均匀的混合料通过PLC系统输送到蒸压砖自动液压机料斗，在20MPa的压力条件下，压制时间5s～10s，压砖速度64块～128块/min；将混合料静态压制成型，获得砖坯体，采用码垛机将砖坯体整齐的放置在进蒸压釜的小车上，等待进入蒸压釜进行蒸压处理；此过程不需要养护或静养，通过摆渡车和输送轨道直接输送到蒸压釜中；蒸压温度194℃，压力1.2MPa，蒸压釜中饱和蒸汽压恒温、恒压10小时，其抗压强度24.5MPa，抗折强度4.9MPa，冻后抗压强度20.6MPa，冻后质量损失0.8wt%，容重1650kg～1700kg/m3，吸水率10%。
实施例4
    将粉煤灰25wt%，炉渣30wt%，淤沙25wt%，石粉10wt%，激发剂8wt%，缓凝剂2wt%，分散剂0.05wt%，通过PLC系统混合、搅拌、研磨，制备成均匀的混合料，其粒度80μm为28.32%，含水率为9.5%；将预制均匀的混合料通过PLC系统输送到蒸压砖自动液压机料斗，在20MPa的压力条件下，压制时间5s～10s，压砖速度64块～128块/min；将混合料静态压制成型，获得砖坯体，采用码垛机将砖坯体整齐的放置在进蒸压釜的小车上，等待进入蒸压釜进行蒸压处理；此过程不需要养护或静养，通过摆渡车和输送轨道直接输送到蒸压釜中；蒸压温度195℃，压力1.3MPa，蒸压釜中饱和蒸汽压恒温、恒压10小时，其抗压强度24.3MPa，抗折强度4.8MPa，冻后抗压强度20.2MPa，冻后质量损失0.9wt%，容重1650kg～1700kg/m3，吸水率10%。

Claims (5)

1.一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）采用粉煤灰、尾矿一种或两种15wt%～25wt%，炉渣20wt%～40wt%，淤沙20wt%～40wt%，石粉5wt%～10wt%；激发剂6wt%～15wt%，缓凝剂2wt%～5wt%，分散剂0.1wt%～0.3wt%作为基础原料，水泥、电石渣中的一种或两种作为激发剂，磷石膏、钛石膏中的一种或两种作为缓凝剂，木质素磺酸钙作为分散剂；
（2）将上述配料好的原料进行混料、研磨细化后，制备成均匀的混合物料，粒度分布80μm为26%～30%，含水率为8%～10%，待用；
（3）将上述混合物料在压力15MPa～25MPa，压制时间5s～10s的条件下，静态压制成型，获得砖坯体，待用；
（4）将上述砖坯体，输送到蒸压釜中，在174℃～195℃，0.8MPa～1.5MPa的条件下，恒温恒压蒸压8～12小时后，出蒸压釜，即得高性能蒸压粉煤灰砖。
2.根据权利要求1所述的一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法，其特征在于：所述粉煤灰、炉渣、淤沙、石粉按以下任意方式进行配比：
（1）粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙32wt%，石粉5wt%；
（2）粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙30wt%，石粉8wt%；
（3）粉煤灰20wt%，炉渣28wt%，淤沙30wt%，石粉10wt%；
（4）粉煤灰25wt%，炉渣30wt%，淤沙25wt%，石粉10wt%。
3.根据权利要求1所述的一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法，其特征在于：所述的激发剂为425#硅酸盐水泥、电石渣中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法，其特征在于：所述的缓凝剂为磷石膏、钛石膏中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种静态成型制备高性能蒸压粉煤灰砖的方法，其特征在于：所述粉煤灰、尾矿、磷石膏、钛石膏、电石渣一种或两种以上为含水率15%～30%的原料。
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