CN104496380B - 一种防辐射砖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防辐射砖的制备方法，其特征是制作步骤包括：(1)粉碎钙质磷矿石，将原矿粉碎至80～500目；(2)酸处理钙质磷矿石；(3)中和及水煮钙质磷矿石；(4)干燥和焙烧钙质磷矿石；(5)再粉碎钙质磷矿石；(6)粉碎天青石，将天青石粉碎至60目以下；(7)配料；(8)混料；(9)轮碾；(10)成型；(11)养护。本发明制作成本低、防辐射性能好。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及防辐射砖。
背景技术
氡气作为一种迁移性很强的放射性气体，国际癌症研究机构己经确认，氡是产生肺癌的重要原因之一，美国环保局已将氡列为最危险的致癌因子。目前国内外一般采用活性炭对氡进行吸附，并己广泛用于环境中氡的累积测量等各项科研活动中。钙质磷矿石的结构疏松多孔，具有很强的吸附性，钙质磷矿石孔大、通道大小均匀、稳定。钙质磷矿石之所以具有比一般吸附剂更强大的吸附力，表面除具有强大的色散力之外，还具有硅胶、活性炭等一般吸附剂所不具有的较大的静电力，利用与活性炭同样具有很强吸附性能的天然钙质磷矿石为原料做成防辐射砖防止氡气污染是可行的。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的提供一种防辐射砖制备的方法。
本发明的目的是这样实现的：
采用离子交换方法和超细加工对钙质磷矿石进行改性。通过改性钙质磷矿石、天青石、粘土、煤渣、石膏制成防辐射砖。
具体制作工艺包括：
(1)粉碎钙质磷矿石
将原矿粉碎至80～500目。
(2)酸处理钙质磷矿石
采用浓度4％～10％的盐酸进行改性。浸渍处理时间为10～15h。酸处理温度 为100℃。
(3)中和及水煮钙质磷矿石
处理后的钙质磷矿石用苛性钠中和。在中和、洗涤后再用水煮沸30～60min。
(4)干燥和焙烧钙质磷矿石
经上述处理的钙质磷矿石，在焙烧之前先进行干燥。干燥温度100℃，时间2～4h。干燥后的焙烧温度为350～580℃。
(5)再粉碎钙质磷矿石
将焙烧好的钙质磷矿石再粉碎至80目以下。
(6)粉碎天青石
将天青石粉碎至60目以下。
(7)配料
物料配比如下：改性钙质磷矿石为7％～10％、天青石为6％～8％、粘土为30％～40％、煤渣为42％～48％，石膏为4％～6％。最佳配比为：改性钙质磷矿石为8％、天青石为7％、粘土为35％、煤渣为45％，石膏为5％。
(8)混料
将改性钙质磷矿石、天青石、粘土、煤渣、石膏按一定比例配备好后，用搅拌机进行搅拌，使其充分均匀。将搅拌均匀的混合料加入质量为物料9％的水，再次进行搅拌。
(9)轮碾
用轮碾机对混合料进行轮碾。
(10)成型
将配好的物料加入到模具。成型方法采用压制成型，成型压力采用10MPa。砖坯的成型水分控制在20％～23％。
(11)养护
养护包括三个阶段：
1、升温。从室温至110℃，升温速度一般为15℃/h，共4～5h。
2、恒温。保持温度95℃～100℃，时间为14～15h。
3、降温。100℃→40℃，降温速度为15～20℃/h，时间为4～5h。
本发明具有制作成本低、防辐射性能好的特点。
附图说明
图1防辐射砖工艺流程
具体实施方式
实施例用以下方式制备防辐射砖：
(1)粉碎钙质磷矿石
将钙质磷矿石碎至80～500目。若颗粒大于80目，则只能浸渍晶体表面而难以浸透晶体内部结构，以致不能将内部结构孔道内的不纯物质或可溶性物质清除出来，影响其吸附性能。相反，若颗粒小于500目一方面实际应用上不合适，能耗增加，另外，由于颗粒太小易被吹放而影响成品率。
(2)酸处理钙质磷矿石
采用浓度6％的盐酸进行改性。如果酸浓度过低，处理杂质和易溶物的效果差；酸浓度过大，则会造成中和困难和操作不方便。浸渍处理时间为12h。试验选用盐酸，酸浓度7％。酸处理温度为100℃。
(3)中和及水煮钙质磷矿石
处理后的钙质磷矿石用苛性钠中和。在中和、洗涤后再用水煮沸45min。
(4)干燥和焙烧钙质磷矿石
经上述处理的钙质磷矿石，在焙烧之前先进行干燥。如果不经干燥直接焙烧， 由于残留于晶体内部孔道的水急速蒸发以及急速高温处理，会使钙质磷矿石结构局部受到破坏，从而影响其吸附性能。干燥温度100℃，时间3h。实验表明，干燥后的焙烧温度为450℃。
(5)再粉碎钙质磷矿石
将焙烧好的钙质磷矿石再粉碎至80目以下，就可以得到吸附性能甚至优于活性炭的改性钙质磷矿石。
(6)粉碎天青石
将天青石粉碎至60目以下。
(7)配料
物料配比如下：改性钙质磷矿石为8％、天青石为7％、粘土为35％、煤渣为45％，石膏为5％。
(8)混料
将改性钙质磷矿石、天青石、粘土、煤渣、石膏按一定比例配备好后，用搅拌机进行搅拌，使其充分均匀。将搅拌均匀的混合料加入质量为物料9％的水，再次进行搅拌。
(9)轮碾
用轮碾机对混合料进行轮碾，轮碾的园柱形表面和碾盘平面的滚动接触对混合料产生剪切作用，使混合料被压实。压实作用把料中的部分空气排除，减少了成型加压时的回弹膨胀，提高表观密度，被压实后的物料松散表观密度可比原来的表观密度提高30％～60％，砖强度有较大程度的提高。另外，轮碾使混合料受到离心力和碾磨力的作用，使颗粒与颗粒之间产生强烈的摩擦作用，增强了物料的活化作用。
(10)成型
将配好的物料加入到模具。成型方法采用压制成型，成型压力采用10MPa。砖坯的成型水分控制在22％。
水分的大小对砖坯成型的质量有很大的影响，成型水分过小，混合料可塑性差，内摩擦力大，砖坯的极限成型压力减少，因而成型后的砖坯密实度差，易产生掉角。成型水分过高，则砖坯变软，放砖时易变形，同时增加成品的孔隙率，最终要影响到产品强度和耐久性。
(11)养护
养护包括三个阶段：
1、升温。从室温至110℃，升温速度一般为15℃/h，共4h。
防止倒窑事故发生，升温进气不可太快，防止气流冲击砖坯，要打开疏水阀，排除冷凝水，以免再度送气时，冷凝水冲垮砖坯，同时严格控制砖坯含水率，含水率过大，砖坯强度低，在上层砖坯重压下发生倒塌。
2、恒温。保持温度98℃，时间为14h。
3、降温。98℃→40℃，降温速度为15℃/h，时间为4h。
对实施例中防辐射砖进行试验，防辐射砖物理性能如表1所示。
表1防辐射砖物理性能
| 抗压强度/MPa | 防氡率/％ | |
| 1 | 33.1 | 82.1 |
| 2 | 34.5 | 80.2 |
| 3 | 32.8 | 83.2 |
| 4 | 35.2 | 79.7 |
| 5 | 33.5 | 80.7 |
| 6 | 32.6 | 83.6 |
Claims (3)
1.一种防辐射砖的制备方法，其特征包括以下步骤：
(1)粉碎钙质磷矿石
将原矿粉碎至80～500目；
(2)酸处理钙质磷矿石
采用浓度4％～10％的盐酸进行改性；酸处理温度为100℃；
(3)中和及水煮钙质磷矿石
处理后的钙质磷矿石用苛性钠中和；在中和、洗涤后再用水煮沸30～60min；
(4)干燥和焙烧钙质磷矿石
经上述处理的钙质磷矿石，在焙烧之前先进行干燥；干燥温度100℃，时间2～4h；干燥后的焙烧温度为350～580℃；
(5)再粉碎钙质磷矿石
将焙烧好的钙质磷矿石再粉碎至80目以下，得到改性钙质磷矿石；
(6)粉碎天青石
将天青石粉碎至60目以下；
(7)配料
物料配比如下：改性钙质磷矿石为7％～10％、天青石为6％～8％、粘土为30％～40％、煤渣为42％～48％，石膏为4％～6％；
(8)混料
将改性钙质磷矿石、天青石、粘土、煤渣、石膏按一定比例配备好后，用搅拌机进行搅拌，使其充分均匀；将搅拌均匀的混合料加入质量为物料9％的水，再次进行搅拌；
(9)轮碾
用轮碾机对混合料进行轮碾；
(10)成型
将配好的物料加入到模具；成型方法采用压制成型，成型压力采用10MPa；砖坯的成型水分控制在20％～23％；
(11)养护
养护包括三个阶段：
1)升温；从室温至110℃，升温速度为15℃/h，共4～5h；
2)恒温；保持温度95℃～100℃，时间为14～15h；
3)降温；从100℃降至40℃，降温速度为15～20℃/h，时间为4～5h。
2.按照权利要求1所述的防辐射砖的制备方法，其特征是盐酸浸渍处理时间为10～15h。
3.按照权利要求1所述的防辐射砖的制备方法，其特征是配比为：改性钙质磷矿石为8％、天青石为7％、粘土为35％、煤渣为45％，石膏为5％。
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| CN1293164A (zh) * | 2000-11-23 | 2001-05-02 | 陈炜 | 一种免烧砌块的生产方法 |
| CN103641392A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-03-19 | 何根强 | 一种环保砖的配方及其生产方法 |
| CN103771818A (zh) * | 2014-01-14 | 2014-05-07 | 安徽盛仁新型建材有限公司 | 一种磷矿渣加气砖及其制作方法 |
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