CN106045477A - 一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，属于建筑材料技术领域，其特征在于采用以下步骤：先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为1~3mm的颗粒作为镍铁渣原料；再按质量百分比，称取镍铁渣原料、粘土和粘结剂进行配料，其中含70%~80%的镍铁渣原料、10%~15%的粘土和10%~15%的粘结剂，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以30~50MPa压力加压成型制得砖坯；随后将砖坯干燥，在1050℃~1200℃的温度下进行烧结，保温时间为3~6小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。本发明制备的最大限度地利用了工业废渣‑镍铁渣，变废为宝，减少了环境污染，镍铁渣烧结透水砖的性能符合国家标准的相关要求。

Description

一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法
技术领域
本发明涉及一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
镍铁渣是以红土镍矿为原料火法冶炼镍铁过程中产生的固体副产品，每生产1吨镍铁合金，即产生4~6吨的镍铁渣。与矿渣及钢渣等冶金渣相比，镍铁渣氧化镁含量高、氧化钙含量低；因此，在制备建筑材料时有其特殊性及难度，目前尚未得到充分利用。
透水砖铺设人行道、停车场、城市广场可使雨水迅速渗入地下，即可减轻城市排水和防洪压力，又可补充土壤水和地下水，保持土壤湿度，改善城市小气候，缓解城市热岛效应，对建设“海绵城市”具有良好的效果。
目前，透水砖制备主要有烧结法和非烧结法两种，所用原料有陶瓷废料、耐火材料废料、钢渣、沙漠沙等。中国专利CN104193300A公开了钢渣烧结透水砖及其生产方法，即由基料及面料构成，基料和面料均加有高温粘结剂，高温粘结剂由长石、瓷石粉等6种原料组成，通过烧结工艺制备了透水砖，该方法使用的原料偏多、工艺也复杂。采用镍铁渣为原料制备透水砖的研究也已经开展，其中中国专利CN105418140A公开了一种镍铁矿渣自清洁透水砖及其制备方法，即采用镍铁矿渣、生粘土和水泥等12种原料，通过烧结制备了透水砖，产品抗压强度可达34.8MPa，抗折强度可达3.48MPa，透水系数为0.48cm/s，该方法也是使用的原料偏多、工艺过程过于复杂；中国专利CN104163596A公开了一种镍铁矿渣路面透水砖及其制备方法，即采用镍铁矿渣、活性微粉和水泥等原料，通过标准养护28天制备了透水砖，产品抗压强度可达34.6MPa，透水系数为0.005cm/s，该方法生产周期长，活性微粉需磨细至300-500目，粉磨加工的能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，即能充分利用镍铁渣、制品性能稳定且符合要求、工艺简单的透水砖制备方法。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案步骤如下：
（1）先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为1~3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
（2）按质量百分比，称取镍铁渣原料、粘土和粘结剂进行配料，其中含70~80%的镍铁渣原料、10~15%的粘土和10~15%的粘结剂，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以30~50MPa压力加压成型制得砖坯；
（3）将砖坯干燥，在1050℃~1200℃的温度下进行烧结，保温时间为3~6小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
其中，步骤（2）中的粘土采用埃洛石粘土、蒙脱石粘土、伊利石粘土、绿泥石粘土的单独一种或者其中两种任意比例的混合物。步骤（3）中的粘结剂采用钠水玻璃、钾水玻璃的单独一种或两种任意比例的混合物。
本发明与现有技术相比，其优点为：
1、本方法最大限度地利用镍铁渣等固体废弃物，固体废弃物的利用率可达80%；
2、本方法制备镍铁渣烧结透水砖所用的原料种类少，工艺简单、生产条件易于控制，易于工业化生产；
3、本方法中砖坯的烧结温度较低，可使能源消耗大幅度降低；烧结温度范围大，可提高生产工艺的适应性，有利于保障较高的生产效益。
具体实施方式
实施例1
（1）先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为1~3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
（2）按质量百分比，称取镍铁渣原料、埃洛石粘土和钠水玻璃进行配料，其中含80%的镍铁渣原料、10%的埃洛石粘土和10%的钠水玻璃，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以50MPa压力加压成型制得砖坯；
（3）将砖坯干燥，在1200℃的温度下进行烧结，保温时间为3小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
经测试，镍铁渣烧结透水砖的抗折强度为3.8MPa，透水系数为0.021cm/s。
实施例2
（1）先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为1~3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
（2）按质量百分比，称取镍铁渣原料、伊利石粘土和钾水玻璃进行配料，其中含75%的镍铁渣原料、15%的伊利石粘土和10%的钾水玻璃，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以40MPa压力加压成型制得砖坯；
（3）将砖坯干燥，在1150℃的温度下进行烧结，保温时间为4小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
经测试，镍铁渣烧结透水砖的抗折强度为4.0MPa，透水系数为0.017cm/s。
实施例3
（1）先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为1~3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
（2）按质量百分比，称取镍铁渣原料、埃洛石粘土、蒙脱石粘土，钠水玻璃和钾水玻璃进行配料，其中含70%的镍铁渣原料、10%的埃洛石粘土、5%的蒙脱石粘土，10%的钠水玻璃和5%的钾水玻璃，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以30MPa压力加压成型制得砖坯；
（3）将砖坯干燥，在1050℃的温度下进行烧结，保温时间为6小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
经测试，镍铁渣烧结透水砖的抗折强度为4.2MPa，透水系数为0.012cm/s。

Claims (3)

1.一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，其特征在于采用以下步骤：
（1）先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为1~3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
（2）按质量百分比，称取镍铁渣原料、粘土和粘结剂进行配料，其中含70~80%的镍铁渣原料、10~15%的粘土和10~15%的粘结剂，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以30~50MPa压力加压成型制得砖坯；
（3）将砖坯干燥，在1050℃~1200℃的温度下进行烧结，保温时间为3~6小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
2.根据权利要求1所述的一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的粘土采用埃洛石粘土、蒙脱石粘土、伊利石粘土、绿泥石粘土的单独一种或者其中两种任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的粘结剂采用钠水玻璃、钾水玻璃的单独一种或两种任意比例的混合物。
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