CN103819149B - 一种以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖，它由下述重量份数的原料组成：单/多晶硅切割废料25~40，废旧塑料6~12，水泥15~25，黄砂20~35，氧化钙10~15，石膏3~5，偏铝酸钠0.01~0.05，水9~18。本发明有以下优势和效果：（1）对单/多晶硅切割废料浆和生活塑料废弃物综合回收利用，减少了环境污染，提高了资源的再利用，属于绿色新型建筑材料，是我国重点发展项目。（2）所制备的含单晶硅和多晶硅切割废料浆免烧砖具有砖体轻、耐水性强、吸水率小等特点，延长了建筑物使用寿命。（3）生产工艺简单，成本低，应用领域广泛，有很好经济效益与应用价值。

Description

一种以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖
（一）技术领域
本发明涉及一种建筑用墙材，具体是用单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖。
（二）背景技术
国家发展改革委2011年11月15日在《“十二五”墙体材料革新指导意见》中提出“到2015年，全国30%以上的城市实现“限粘”、50%以上县城实现“禁实”；全国实心粘土砖产量控制在3000亿块标准砖（折合）以下，新型墙体材料产量所占比重达65%以上，建筑应用比例达75%以上”的发展目标。
目前主要的新型墙体材料是粉煤灰免烧砖，主要原料为粉煤灰或水泥，掺加适量石膏、外加剂和集料等，经坯料制备、成型、高压或常压蒸汽养护而制成。但目前用粉煤灰为主要原料制作的免烧砖存在耐水性差、易开裂、抗冻融性差、吸水率大等缺点。
单/多晶硅切割废料是半导体工业和太阳能产业用单晶硅和多晶硅片切割时所产生的粉末，主要成分包括碳化硅、硅粉、二氧化硅、聚乙二醇等。粉末粒度大部分在10微米以下，甚至5微米以下，在碱激发下具有胶凝性，可以部分代替水泥充当胶凝材料，关于这方面的研究应用还没有公开报道。目前对于单/多晶硅切割废料回收方法主要是对其中各种成分的回收利用。专利申请（申请号200910187695.8）公开了一种从切割料浆回收太阳能级多晶硅的方法，所采用工艺是将切割料浆烘干、配制聚乙二醇水溶液，进行物理沉降得到粗粉料，对粗粉料进行酸洗、过滤、烘干，得到精制粉料，再对精制粉料熔铸得到金属硅锭及碳化硅粉料，最后对得到的金属硅锭进行提纯，得到太阳能级多晶硅。专利申请（申请号201010280712.5）公开了一种切割料浆的回收硅和碳化硅方法，专利申请（申请号201010556239.9）公开了一种利用多晶硅切割废料碱洗废水生产白碳黑的方法，专利申请（申请号201210161112.6）公开了一种利用电位调控离心法回收单晶和多晶硅切割废料中硅粉的方法，对于切割料浆回收工艺，其步骤较多，成本高，工艺复杂。
本发明利用单/多晶硅切割废料的胶凝性特点，将其用于制备免烧砖，同时利用废旧塑料的柔性和憎水性特点来改善免烧砖的脆性和耐久性。所得到的免烧砖制品满足标准要求，同时耐水性、抗开裂性、抗冻融性、吸水率等性能有了很大改善。
（三）发明内容
本发明的目的是利用单/多晶硅切割废料浆和日常废旧塑料来制造以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖。开发具有一定弹性、耐久性好的免烧砖，从而综合利用切割废料和废旧塑料，提高资源的回收利用率，降低成本，减少环境污染。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
一种以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖,其特性在于它由下述重量份数的原料组成：
切割废料25~40，废旧塑料6~12，水泥15~25，黄砂20~35，氧化钙10~15，石膏3~5，偏铝酸钠0.01~0.05，水9~18。
本发明的具体制作方法为：首先，将回收的单/多晶硅切割废料浆在温度为60~80℃烘箱中烘干，时间为1~1.5小时，得到料浆粉料备用；将日常的废弃塑料瓶、废旧塑料管、塑料盆等废旧塑料制品破碎成粒径为0.1~5mm备用；其次，在料浆粉料中加入破碎好的废旧塑料、黄砂、水泥再加废料浆粉、氧化钙、石膏、偏铝酸钠，最后加入适量水混合均匀；将混合均匀的原料用免烧砖机制成砖坯，在温度为45+5℃下养护5小时，再在温度100~140℃，压力1~1.2MPa下,蒸压养护8小时，冷却后即得所制备的含单/多晶硅切割废料浆免烧砖。
本发明技术与已有技术相比较具有以下优势和效果：
（1）对单/多晶硅切割废料浆和生活塑料废弃物综合回收利用，减少了环境污染，提高了资源的再利用，属于绿色新型建筑材料，是我国重点发展项目。
（2）所制备的含单晶硅和多晶硅切割废料浆免烧砖具有砖体轻、耐水性强、吸水率小等特点，延长了建筑物使用寿命。
（3）生产工艺简单，成本低，应用领域广泛，有很好经济效益与应用价值。
（四）具体实施方式
实施例1：取废旧塑料颗粒6kg，加入废料浆粉料（单/多晶硅切割废料，以下实施例均相同）25kg，水泥23kg，黄砂30kg，氧化钙12kg，石膏5kg，偏铝酸钠0.01kg,最后加水15kg进行均匀混合，用免烧砖机制成砖坯；在温度为45℃+5下养护5小时；再在温度100℃，压力1.1MPa下蒸压养护8小时，冷却后即得所制备的含单/多晶硅切割废料浆和废旧塑料的免烧砖。
实施例2：取废旧塑料颗粒8kg，加入废料浆粉料30kg，水泥20kg，黄砂32kg，氧化钙13kg，石膏4kg，偏铝酸钠0.03kg,最后加水14kg进行均匀混合，用免烧砖机制成砖坯；在温度为45+5℃下养护5小时；再在温度140℃，压力1.2MPa下蒸压养护8小时，冷却后即得所制备的含单/多晶硅切割废料浆和废旧塑料的免烧砖。
实施例3：取废旧塑料颗粒9kg，加入废料浆粉料28kg，水泥23kg，黄砂34kg，氧化钙15kg，石膏5kg，偏铝酸钠0.04kg,最后加水13kg进行均匀混合，用免烧砖机制成砖坯；在温度为45℃+5下养护5小时；再在温度130℃，压力1MPa下蒸压养护8小时，冷却后即得所制备的含单/多晶硅切割废料浆和废旧塑料的免烧砖。
实施例4：取废旧塑料颗粒8kg，加入废料浆粉料31kg，水泥18kg，黄砂33kg，氧化钙14kg，石膏5kg，偏铝酸钠0.03kg,最后加水16kg进行均匀混合，用免烧砖机制成砖坯；在温度为45+5℃下养护5小时；再在温度130℃，压力1MPa下蒸压养护8小时，冷却后即得所制备的含单/多晶硅切割废料浆和废旧塑料的免烧砖。
实施例5：取废旧塑料颗粒7kg，加入废料浆粉料35kg，水泥25kg，黄砂27kg，氧化钙15kg，石膏5kg，偏铝酸钠0.03kg,最后加水17kg进行均匀混合，用免烧砖机制成砖坯；在温度为45℃+5下养护5小时；再在温度130℃，压力1MPa下蒸压养护8小时，冷却后即得所制备的含单/多晶硅切割废料浆和废旧塑料的免烧砖。
实施例6：取废旧塑料颗粒10kg，加入废料浆粉料37kg，水泥22kg，黄砂33kg，氧化钙14kg，石膏5kg，偏铝酸钠0.05kg,最后加水16kg进行均匀混合，用免烧砖机制成砖坯；在温度为45℃+5下养护5小时；再在温度140℃，压力1.1MPa下蒸压养护8小时，冷却后即得所制备的含单/多晶硅切割废料浆和废旧塑料的免烧砖。
实施例7：取废旧塑料颗粒12kg，加入废料浆粉料40kg，水泥20kg，黄砂35kg，氧化钙15kg，石膏5kg，偏铝酸钠0.05kg,最后加水18kg进行均匀混合，用免烧砖机制成砖坯，在温度为45℃+5下养护5小时，再在温度130℃，压力1MPa下蒸压养护8小时，冷却后即得所制备的含单/多晶硅切割废料浆和废旧塑料的免烧砖。
实施例8：将实施例1到实施例7所制得的以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖，依照JC239-2001标准测试其强度和抗冻融性能，结果如下表所示，所制备的免烧砖强度都高于标准要求。
。

Claims (3)

1.一种以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖,其特性在于它由下述重量份数的原料组成：单/多晶硅切割废料25~40，废旧塑料6~12，水泥15~25，黄砂20~35，氧化钙10~15，石膏3~5，偏铝酸钠0.01~0.05，水9~18。
2.根据权利要求1所述的以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖，其特征在于所述单/多晶硅切割废料来自半导体工业和太阳能产业用单晶硅和多晶硅片切削加工过程中产生的废料。
3.根据权利要求1或2所述的以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖,其特征是其制备方法包括以下步骤：
步骤一：将回收的单/多晶硅切割废料浆在温度为60-80℃烘箱中烘干，时间为1-1.5小时，得到料浆粉料备用，废旧塑料制品破碎成粒径为0.1~5mm备用；
步骤二：将所有原料按权利要求1的重量份数比进行混合并搅拌均匀；
步骤三：将步骤二混合均匀的原料用免烧砖机制成砖坯，在温度为45+5℃下养护5小时；
步骤四：将步骤三所得的砖在温度100~140℃，压力1~1.2MPa下,进一步蒸压养护8小时。
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