CN105859232A - 一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其制备方法，蒸压灰砂砖是以江砂、石灰、水泥、工业污泥等为主要原料，经加水混合搅拌、压制成型、高压蒸汽养护而成的；其中，固体原料中各组分重量百分比为：生石灰20—25％，磨细江砂10—15％，江砂40—45％，水泥5—10％，工业污泥10—15％，石膏2％，水分两次加入，第一次搅拌用水量一般控制在5—8％；第二次加水搅拌量一般控制在6—9％，并控制成型时原料的含水率为10—12％。本发明不仅质量完全符合普通粘土砖的质量规格标准，而且将上述工业污泥综合利用，实现了变废为宝，从而节约土地资源，节约了能源，保护了环境。

Description

一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及到建筑材料领域，具体涉及一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其制备方法。
背景技术
自古以来，我国的砖是用燃料烧制成的，这种烧结砖的显著缺点是能源消耗大，毁坏农田、污染环境和破坏生态平衡。据估计，建国几十年来，由于烧制粘土砖毁坏的农田达13万公顷以上，每年生产粘土砖的煤耗大约为7000万吨，SO2的年排放量为68万吨，CO2的年排放量为136万吨，他们成为大气中的主要污染物之一。同时，随着国民经济的高速发展，我国的工业经济得到高速发展，然而在此过程中带来了大量的工业废弃物。其中工业废渣的固体废弃物长期堆存不仅占用大量土地，耗费巨额的堆场建设和维护，而且会造成对水系和大气的严重污染和危害。对生态环境及人民的生产、生活也会产生严重的危害，同时也制约着相关产业的发展。据统计，目前，仅我国工业固体废弃物的产生量已经达到8亿多吨，占用土地65412万m2。其中本发明专利涉及的酸洗污泥是石灰中和酸洗废水时，由于在中和时石灰的掺量往往是过量的，反应过程中仍有大量石灰未参与反应就被其他絮体包裹而沉于污泥中，导致污泥产生量大，成为工业固体废弃物中主要的一项。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其制备方法，使其可以吃掉大量的工业污泥，实现了变废为宝。同时，这种蒸压灰砂砖可以替代粘土砖，从而节约土地资源，节约了能源，保护了环境。
本发明采用的技术方案为：一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为：生石灰20—25％，磨细江砂10—15％，江砂40-45％，水泥5—10％，工业污泥10—15％，石膏2％，其余为水；上述所说的固体材料的重量百分比都是以干料计。
作为优选，所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等品的要求，使其经过0.08mm筛，筛余量≤15％。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝壳较多，故使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等品砂的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10％；工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20％。所述水泥为GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
上述的一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步骤：
4)原料的称量:按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰20—25％，磨细江砂10—15％，江砂40-45％，水泥5—10％，工业污泥10—15％，石膏2％；
5)原料的搅拌匀化：将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量控制在总干原料的5—8％，并在一分钟内多次加完；将第一次搅拌好的原料密置停放，保持4小时，使生石灰初步消化；在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水，加水量控制在总干原料的6—9％，搅拌后马上进行成型；
6)压制成型:将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上压制成型；加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15—20MPa，并保持1分钟；
4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数为：升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180℃；蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品。
本发明的有益效果：
其一，本发明制备的蒸压灰砂砖可以吃掉大量的工业污泥，从而不仅解决了工业污泥料的占用土地的问题，而且可以实现资源的综合化使用。
其二，这种蒸压灰砂砖可以替代粘土砖，从而节约土地资源，节约了能源，保护了环境。
其三，目前利用废弃物制备蒸压砖的研究大都是将废弃物作为骨料来用，而本文所用的是不能作为骨料用的工业污泥制备蒸压砖，为其它不能作为骨料用的废弃物制备蒸压砖提供了借鉴。
附图说明
图1为本发明蒸压灰砂砖制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为：生石灰22.5％，磨细江砂15％，江砂45％，水泥7.5％，工业污泥10％，石膏2％，其余为水；上述所说的固体材料的重量百分比都是以干料计。所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等品的要求，使其经过0.08mm筛，筛余量≤15％。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝壳较多，故使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等品砂的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10％；工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20％。所述水泥为GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
如图1所示，上述一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步骤：
1)原料的称量:按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰22.5％，磨细江砂15％，江砂45％，水泥7.5％，工业污泥10％，石膏2％；
2)原料的搅拌匀化：将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量控制在总干原料的5—8％，并在一分钟内多次加完；将第一次搅拌好的原料密置停放，保持4小时，使生石灰初步消化；在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水，加水量控制在总干原料的6—9％，搅拌后马上进行成型；
3)压制成型:将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上压制成型；加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15—20MPa，并保持1分钟；
4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数为：升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180℃；蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品；
5)对所得的蒸压灰砂砖制品进行检测，如表1所示，其各项检验指标均符合国家相关标准，砖制品强度等级完全满足MU20等级。
表1
性能 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa
指标 31.2 6
实施例2
一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为：生石灰25％，磨细江砂15％，江砂42.5％，水泥5％，工业污泥12.5％，石膏2％，其余为水；上述所说的固体材料的重量百分比都是以干料计。所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等品的要求，使其经过0.08mm筛，筛余量≤15％。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝壳较多，故使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等品砂的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10％；工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20％。所述水泥为GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
如图1所示，上述一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步骤：
4)原料的称量:按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰25％，磨细江砂15％，江砂42.5％，水泥5％，工业污泥12.5％，石膏2％；
5)原料的搅拌匀化：将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量控制在总干原料的5—8％，并在一分钟内多次加完；将第一次搅拌好的原料密置停放，保持4小时，使生石灰初步消化；在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水，加水量控制在总干原料的6—9％，搅拌后马上进行成型；
6)压制成型:将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上压制成型；加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15—20MPa，并保持1分钟；
4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数为：升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180℃；蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品；
1)对所得的蒸压灰砂砖制品进行检测，如表2所示，其各项检验指标均符合国家相关标准，砖制品强度等级完全满足MU20等级。
表2
性能 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa
指标 23.2 4.6
实施例3
一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为：生石灰22.5％，磨细江砂12.5％，江砂40％，水泥10％，工业污泥15％，石膏2％，其余为水；上述所说的固体材料的重量百分比都是以干料计。所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等品的要求，使其经过0.08mm筛，筛余量≤15％。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝壳较多，故使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等品砂的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10％；工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20％。所述水泥为GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
如图1所示，上述一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步骤：
7)原料的称量:按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰22.5％，磨细江砂12.5％，江砂40％，水泥10％，工业污泥15％，石膏2％；
8)原料的搅拌匀化：将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量控制在总干原料的5—8％，并在一分钟内多次加完；将第一次搅拌好的原料密置停放，保持4小时，使生石灰初步消化；在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水，加水量控制在总干原料的6—9％，搅拌后马上进行成型；
9)压制成型:将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上压制成型；加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15—20MPa，并保持1分钟；
4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数为：升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180℃；蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品；
2)对所得的蒸压灰砂砖制品进行检测，如表3所示，其各项检验指标均符合国家相关标准，砖制品强度等级完全满足MU20等级。
表3
性能 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa
指标 33.1 6.3
实施例4
一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为：生石灰20％，磨细江砂10％，江砂45％，水泥10％，工业污泥15％，石膏2％，其余为水；上述所说的固体材料的重量百分比都是以干料计。所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等品的要求，使其经过0.08mm筛，筛余量≤15％。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝壳较多，故使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等品砂的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10％；工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20％。所述水泥为GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
如图1所示，上述一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步骤：
10)原料的称量:按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰20％，磨细江砂10％，江砂45％，水泥10％，工业污泥15％，石膏2％；
11)原料的搅拌匀化：将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量控制在总干原料的5—8％，并在一分钟内多次加完；将第一次搅拌好的原料密置停放，保持4小时，使生石灰初步消化；在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水，加水量控制在总干原料的6—9％，搅拌后马上进行成型；
12)压制成型:将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上压制成型；加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15—20MPa，并保持1分钟；
4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数为：升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180℃；蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品；
3)对所得的蒸压灰砂砖制品进行检测，如表3所示，其各项检验指标均符合国家相关标准，砖制品强度等级完全满足MU20等级。
表4
性能 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa
指标 34.2 6.5
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，其特征在于：各组分重量百分比为：生石灰20—25％，磨细江砂10—15％，江砂40-45％，水泥5—10％，工业污泥10—15％，石膏2％，其余为水；上述所说的固体材料的重量百分比都是以干料计。
2.根据权利要求1所述的一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，其特征在于：所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等品的要求，使其经过0.08mm筛，筛余量≤15％；所述江砂使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等品砂的要求；磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10％；工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20％；水泥为GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)原料的称量:按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰20—25％，磨细江砂10—15％，江砂40-45％，水泥5—10％，工业污泥10—15％，石膏2％；
2)原料的搅拌匀化：将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量控制在总干原料的5—8％，并在一分钟内多次加完；将第一次搅拌好的原料密置停放，保持4小时，使生石灰初步消化；在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水，加水量控制在总干原料的6—9％，搅拌后马上进行成型；
3)压制成型:将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上压制成型；加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15—20MPa，并保持1分钟；
4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数为：升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180℃；蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品。
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