CN102863204A - 凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖 - Google Patents

凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖 Download PDF

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李学东
许庆华
许盛英
李文娟
周浩
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Abstract

本发明公开了一种凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖，其技术方案的要点是，凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、火山碎屑岩混合物、圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒和膨润土尾矿粉组成。将凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料经过搅拌，压制成不同形状的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品，输送到隧道窑烧结成凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的成品。凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖具有强度好、质轻抗震、保温节能、隔音隔热、防火阻燃、耐风化、抗裂防水和降低房屋建筑荷载的特点。本发明的配料中大量采用各种废弃物，不仅有利于提高资源利用率，变废为宝，还能减少占用土地，保护和净化环境，凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖适用于各种建筑的墙体施工。

Description

凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖。
背景技术
我国矿产资源80％为共伴生矿，大量有价值资源存留于尾矿之中，尾矿堆存需要占用大量土地。很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大的安全隐患，对周边地区的人民财产和生命安全造成严重威胁。
凹凸棒石粘土除含凹凸棒石外，常含有蒙脱石、高岭石、水云母、海泡石、石英、蛋白石及碳酸盐等矿物。
与凹凸棒石粘土矿共生的还有火山碎屑岩，火山碎屑岩大多在凹凸棒石粘土矿的上层，有的凹凸棒石粘土矿区上层的火山碎屑岩矿层的厚度高达数十米，凹凸棒石粘土在开采过程中，凹凸棒石粘土矿区上层的火山碎屑岩作为废弃物抛弃，据实地考察，每开采1吨凹凸棒石粘土产生的火山碎屑岩有30吨以上，按年产15万吨的产量计算，产生的火山碎屑岩高达450万吨，多年来都没有能得到利用，整个矿区到处是重新堆积的火山碎屑岩混合物，造成严重的资源浪费和经济损失。
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰也是燃煤电厂排出的主要固体废物，是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
陶粒是一种人造轻质粗集料，外壳表面粗糙而坚硬，内部多孔，一般由页岩、黏土岩等材料经粉碎、造粒、烧结和筛分而成。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖。
凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、火山碎屑岩混合物、圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒和膨润土尾矿粉组成。
凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的生产方法：将凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料经过搅拌，压制成不同形状的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品，输送到隧道窑烧结成凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的成品。
凹凸棒石粘土是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石粘土土质细腻，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，有利于原料之间的粘结，并能提高凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的强度和孔隙率。
高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米。
凹凸棒石粘土在开采过程中会混杂有一定量的碎石和泥土，无法进行筛分，作为一种尾矿抛弃，造成大量的资源浪费，本发明选用粉碎后的凹凸棒石粘土尾矿粉，颗粒细度≤0.105毫米。
火山碎屑岩是介于岩浆熔岩和沉积岩之间的过渡类型的岩石，其中50％以上的成分是由火山碎屑流喷出的物质组成，这些火山碎屑主要是火山上早期凝固的熔岩、通道周围在火山喷发时被炸裂的岩石形成的。火山碎屑岩混合物包括岩屑、晶屑、玻璃质屑、浆屑、火山块、火山砾和火山灰，火山碎屑岩能增加凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的强度，本发明选用粉碎后的火山碎屑岩混合物，颗粒细度≤5.0毫米。
粉煤灰主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽炭，未燃炭多呈疏松多孔形式，能增加凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的孔隙率和降低能源消耗，本发明选用粉碎后的粉煤灰，颗粒细度≤0.25毫米。
圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒呈圆球形，表皮粗糙而坚硬，内部有大量的细微气孔，是一种重量轻、强度高、导热系数低、耐火度高，化学稳定性好、耐久性和保温隔音性能好的建筑陶粒，本发明选用圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的颗粒直径≤20.0毫米。
膨润土具有可塑性和黏结性，本发明选用的膨润土尾矿大多分布在凹凸棒石粘土矿的下层，很难进行独立开采，质量也较差，大部分被抛弃于尾矿区，本发明选用粉碎后的膨润土尾矿，颗粒细度≤0.25毫米。
本发明通过下述技术方案予以实现：
1、凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、火山碎屑岩混合物5～25％、圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒5～25％、膨润土尾矿粉5～15％和水10～35％；
所述凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的生产方法：⑴将凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料加入已经运行的双卧轴强制式搅拌机中搅拌，搅拌均匀后输送到全自动砌块成型机中，压制成不同形状的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品；⑵将半成品送入晾干房内进行自然晾干，在半成品的含水率≤15％后输送到隧道窑焙烧；⑶焙烧过程中分为三个阶段：第一阶段焙烧温度控制在30～300℃，焙烧时间控制在3～8小时；第二阶段焙烧温度控制在300～800℃，焙烧时间控制在4～15小时；第三阶段焙烧温度控制在800～1150℃，焙烧时间控制在3～10小时；⑷烧结后自然冷却，包装为凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的成品；
所述压制成不同形状的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品，是指根据设计需要压制成正方形、长方形、圆柱形、三角形、椭圆形、梯形、梅花形或菱形的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品；
所述半成品的含水率百分比为重量比。
所述圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、粉煤灰、高岭土尾矿粉、石英砂尾矿粉和木屑粉组成。圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的生产方法：将圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的配料经过混合、造粒、焙烧、冷却和筛分为圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒。
圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒是本发明人于2011年11月10日申请的发明专利，中国专利公开号：102515832A，公开日：2012年06月27日。
凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖焙烧过程中分为三个阶段，有利于缓慢提高焙烧温度，确保产品的质量。
凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖具有强度好、质轻抗震、保温节能、隔音隔热、防火阻燃、耐风化和降低房屋建筑荷载的特点。
凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料中大量采用各种废弃物，不仅有利于提高资源利用率，变废为宝，还能减少占用土地，保护和净化环境，节省能源，降低生产成本，提高经济效益。
凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖适用于各种建筑的墙体施工。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
1、凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉8％、凹凸棒石粘土尾矿粉15％、火山碎屑岩混合物22％、圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒20％、膨润土尾矿粉8％和水27％；
所述凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的生产方法：⑴将凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料加入已经运行的双卧轴强制式搅拌机中搅拌，搅拌均匀后输送到全自动砌块成型机中，压制成不同形状的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品；⑵将半成品送入晾干房内进行自然晾干，在半成品的含水率≤15％后输送到隧道窑焙烧；⑶焙烧过程中分为三个阶段：第一阶段焙烧温度控制在80～300℃，焙烧时间控制在5小时；第二阶段焙烧温度控制在300～800℃，焙烧时间控制在10小时；第三阶段焙烧温度控制在800～1150℃，焙烧时间控制在4小时；⑷烧结后自然冷却，包装为凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的成品；
所述压制成不同形状的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品，是指根据设计需要压制成长方形的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品。

Claims (1)

1.一种凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖，其特征在于，凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、火山碎屑岩混合物5～25％、圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒5～25％、膨润土尾矿粉5～15％和水10～35％；
所述凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的生产方法：⑴将凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的配料加入已经运行的双卧轴强制式搅拌机中搅拌，搅拌均匀后输送到全自动砌块成型机中，压制成不同形状的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品；⑵将半成品送入晾干房内进行自然晾干，在半成品的含水率≤15％后输送到隧道窑焙烧；⑶焙烧过程中分为三个阶段：第一阶段焙烧温度控制在30～300℃，焙烧时间控制在3～8小时；第二阶段焙烧温度控制在300～800℃，焙烧时间控制在4～15小时；第三阶段焙烧温度控制在800～1150℃，焙烧时间控制在3～10小时；⑷烧结后自然冷却，包装为凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖的成品；
所述压制成不同形状的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品，是指根据设计需要压制成正方形、长方形、圆柱形、三角形、椭圆形、梯形、梅花形或菱形的凹凸棒粉煤灰陶粒保温砖半成品；
高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米；
所述圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、粉煤灰、高岭土尾矿粉、石英砂尾矿粉和木屑粉组成；圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的生产方法：将圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的配料经过混合、造粒、焙烧、冷却和筛分为圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒。
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