CN106630942A - 一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，包括如下步骤：将改性埃洛石粉、页岩、煤矸石、石棉、陶粒、炉渣、水泥、粉煤灰、石灰粉碎，过0.5mm的筛子；加水至含水量为20‑25wt％，搅拌均匀，陈化，制砖坯；将砖坯在室内自然干燥，放入烘箱，在温度120‑140℃烘烤2‑4h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温升温500‑600℃，保温，继续升温至900‑1000℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。本发明硬度高，耐磨性好，且制备方法简单，便于实际操作。
Description
技术领域
本发明涉及烧结砖技术领域，尤其涉及一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法。
背景技术
城市工业的发展导致城市污水逐渐增多，随着国家对工业环保要求的日益提高，将产生大量的污水处理污泥，而这些污泥的存储、处理又会给相关厂家增加许多经营成本，处理不当还会对环境造成再次污染。如果能将这些污泥充分利用，不仅保护环境、节约资源，还节省了人力和财力，给企业节约成本。目前为响应国家号召，各地造砖企业纷纷开发新的建筑用砖以取代粘土砖，由于粘土、页岩、煤矸石的化学成分基本相近，很多企业都纷纷采用页岩和煤矸石来取代粘土烧结砖。但由于配比和原料的不同，很多企业烧结的砖硬度、耐磨性都不是很好。
发明内容
本发明提出了一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，硬度高，耐磨性好，且制备方法简单，便于实际操作。
本发明提出的一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性埃洛石粉、页岩、煤矸石、石棉、陶粒、炉渣、水泥、粉煤灰、石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为20-25wt％，搅拌均匀，陈化，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥，放入烘箱，在温度120-140℃烘烤2-4h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温升温500-600℃，保温，继续升温至900-1000℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
优选地，在S1中，按重量份将20-40份改性埃洛石粉、20-50份页岩、15-35份煤矸石、5-15份石棉、10-18份陶粒、4-12份炉渣、1-6份水泥、1-8份粉煤灰、2-12份石灰粉碎。
优选地，在S2中，陈化时间为40-80h。
优选地，在S3中，焙烧过程中从室温以1-2℃/min的速度升温500-600℃，保温20-40min，继续以3-6℃/min的速度升温至900-1000℃。
优选地，所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将20-40份改性埃洛石粉、20-50份页岩、15-35份煤矸石、5-15份石棉、10-18份陶粒、4-12份炉渣、1-6份水泥、1-8份粉煤灰、2-12份石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为20-25wt％，搅拌均匀，陈化40-80h，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥20-30h，放入烘箱，在温度120-140℃烘烤2-4h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温以1-2℃/min的速度升温500-600℃，保温20-40min，继续以3-6℃/min的速度升温至900-1000℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
优选地，改性埃洛石粉采用如下工艺制备：将埃洛石粉末、氢氧化钠溶液混合搅拌，送入超声波粉碎机中超声，调节体系pH值至3-4，喷雾干燥，加入乙醇溶液、膨润土、γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌，研磨，在温度80-86℃搅拌，加入丝胶溶液、乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌，过滤，洗涤，在温度80-90℃干燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
优选地，将埃洛石粉末、氢氧化钠溶液混合搅拌，其中搅拌时间为1.5-2.5h，搅拌温度为70-80℃，搅拌速度为200-350r/min。
优选地，送入超声波粉碎机中超声，其中超声功率为600-800W，超声频率为20-30kHz，超声时间为30-50min。
优选地，埃洛石粉末、膨润土、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙二醇二缩水甘油基醚的重量比为10-20：20-40：1-2：2-8。
优选地，改性埃洛石粉采用如下工艺制备：按重量份将10-20份埃洛石粉末、60-100份浓度为0.6-1mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌1.5-2.5h，搅拌温度为70-80℃，搅拌速度为200-350r/min，送入功率为600-800W，频率为20-30kHz的超声波粉碎机中超声30-50min，调节体系pH值至3-4，喷雾干燥，加入60-100份浓度为50-60wt％乙醇溶液、20-40份膨润土、1-2份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌30-70min，研磨5-15min，在温度80-86℃搅拌0.5-1.5h，加入50-80份浓度为0.01-0.03wt％丝胶溶液、2-8份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌1-2h，过滤，洗涤，在温度80-90℃干燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
本发明的埃洛石粉末中含有铝和硅元素，采用氢氧化钠处理后形成硅酸盐与铝酸盐，与膨润土离子交换后可进入膨润土层间，配合γ-巯丙基三甲氧基硅烷接枝，可改善与页岩、煤矸石、石棉、陶粒、炉渣、水泥、粉煤灰、石灰相容性，且可增强膨润土层间距，分散性好，与页岩、煤矸石分散性能优异，进一步在乙二醇二缩水甘油基醚的配合下，在埃洛石纳米管表面形成极性与非极性相容佳的高分子网状空间结构，页岩、煤矸石、石棉、陶粒、炉渣、水泥、粉煤灰与改性埃洛石粉相容性进一步增强，经过烧结后，制品硬度与耐磨性极为优异。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性埃洛石粉、页岩、煤矸石、石棉、陶粒、炉渣、水泥、粉煤灰、石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为20wt％，搅拌均匀，陈化，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥，放入烘箱，在温度140℃烘烤2h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温升温600℃，保温，继续升温至900℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
实施例2
一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性埃洛石粉、页岩、煤矸石、石棉、陶粒、炉渣、水泥、粉煤灰、石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为23wt％，搅拌均匀，陈化，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥，放入烘箱，在温度135烘烤4h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温升温500℃，保温，继续升温至1000℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
实施例3
一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将40份改性埃洛石粉、20份页岩、35份煤矸石、5份石棉、18份陶粒、4份炉渣、6份水泥、1份粉煤灰、12份石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为20wt％，搅拌均匀，陈化80h，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥20h，放入烘箱，在温度140℃烘烤2h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温以2℃/min的速度升温500℃，保温40min，继续以3℃/min的速度升温至1000℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
其中改性埃洛石粉采用如下工艺制备：按重量份将10份埃洛石粉末、100份浓度为0.6mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌2.5h，搅拌温度为70℃，搅拌速度为350r/min，送入功率为600W，频率为30kHz的超声波粉碎机中超声30min，调节体系pH值至4，喷雾干燥，加入60份浓度为60wt％乙醇溶液、20份膨润土、2份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌30min，研磨15min，在温度80℃搅拌1.5h，加入50份浓度为0.03wt％丝胶溶液、2份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌2h，过滤，洗涤，在温度80℃干燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
实施例4
一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将20份改性埃洛石粉、50份页岩、15份煤矸石、15份石棉、10份陶粒、12份炉渣、1份水泥、8份粉煤灰、2份石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为25wt％，搅拌均匀，陈化40h，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥30h，放入烘箱，在温度120℃烘烤4h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温以1℃/min的速度升温600℃，保温20min，继续以6℃/min的速度升温至900℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
其中改性埃洛石粉采用如下工艺制备：按重量份将20份埃洛石粉末、60份浓度为1mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌1.5h，搅拌温度为80℃，搅拌速度为200r/min，送入功率为800W，频率为20kHz的超声波粉碎机中超声50min，调节体系pH值至3，喷雾干燥，加入100份浓度为50wt％乙醇溶液、40份膨润土、1份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌70min，研磨5min，在温度86℃搅拌0.5h，加入80份浓度为0.01wt％丝胶溶液、8份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌1h，过滤，洗涤，在温度90℃干燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
实施例5
一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将36份改性埃洛石粉、42份页岩、25份煤矸石、8份石棉、14份陶粒、10份炉渣、3份水泥、6份粉煤灰、6份石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为23wt％，搅拌均匀，陈化60h，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥26h，放入烘箱，在温度135℃烘烤3h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温以1.6℃/min的速度升温540℃，保温36min，继续以4℃/min的速度升温至950℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
其中改性埃洛石粉采用如下工艺制备：按重量份将16份埃洛石粉末、80份浓度为0.8mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌2h，搅拌温度为78℃，搅拌速度为320r/min，送入功率为720W，频率为25kHz的超声波粉碎机中超声42min，调节体系pH值至3.5，喷雾干燥，加入80份浓度为55wt％乙醇溶液、35份膨润土、1.2份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌65min，研磨10min，在温度84℃搅拌1.2h，加入65份浓度为0.025wt％丝胶溶液、6份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌1.5h，过滤，洗涤，在温度88℃干燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将改性埃洛石粉、页岩、煤矸石、石棉、陶粒、炉渣、水泥、粉煤灰、石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为20-25wt％，搅拌均匀，陈化，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥，放入烘箱，在温度120-140℃烘烤2-4h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温升温500-600℃，保温，继续升温至900-1000℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
2.根据权利要求1所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，在S1中，按重量份将20-40份改性埃洛石粉、20-50份页岩、15-35份煤矸石、5-15份石棉、10-18份陶粒、4-12份炉渣、1-6份水泥、1-8份粉煤灰、2-12份石灰粉碎。
3.根据权利要求1或2所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，在S2中，陈化时间为40-80h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，在S3中，焙烧过程中从室温以1-2℃/min的速度升温500-600℃，保温20-40min，继续以3-6℃/min的速度升温至900-1000℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按重量份将20-40份改性埃洛石粉、20-50份页岩、15-35份煤矸石、5-15份石棉、10-18份陶粒、4-12份炉渣、1-6份水泥、1-8份粉煤灰、2-12份石灰粉碎，过0.5mm的筛子；
S2、加水至含水量为20-25wt％，搅拌均匀，陈化40-80h，制砖坯；
S3、将砖坯在室内自然干燥20-30h，放入烘箱，在温度120-140℃烘烤2-4h后装炉焙烧，焙烧过程中从室温以1-2℃/min的速度升温500-600℃，保温20-40min，继续以3-6℃/min的速度升温至900-1000℃，降温至室温，得到硬度高耐磨烧结砖。
6.根据权利要求1-6任一项所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，改性埃洛石粉采用如下工艺制备：将埃洛石粉末、氢氧化钠溶液混合搅拌，送入超声波粉碎机中超声，调节体系pH值至3-4，喷雾干燥，加入乙醇溶液、膨润土、γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌，研磨，在温度80-86℃搅拌，加入丝胶溶液、乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌，过滤，洗涤，在温度80-90℃干燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
7.根据权利要求6所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，将埃洛石粉末、氢氧化钠溶液混合搅拌，其中搅拌时间为1.5-2.5h，搅拌温度为70-80℃，搅拌速度为200-350r/min。
8.根据权利要求6所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，送入超声波粉碎机中超声，其中超声功率为600-800W，超声频率为20-30kHz，超声时间为30-50min。
9.根据权利要求6所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，埃洛石粉末、膨润土、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙二醇二缩水甘油基醚的重量比为10-20：20-40：1-2：2-8。
10.根据权利要求6所述的硬度高耐磨烧结砖的制备方法，其特征在于，改性埃洛石粉采用如下工艺制备：按重量份将10-20份埃洛石粉末、60-100份浓度为0.6-1mol/L氢氧化钠溶液混合搅拌1.5-2.5h，搅拌温度为70-80℃，搅拌速度为200-350r/min，送入功率为600-800W，频率为20-30kHz的超声波粉碎机中超声30-50min，调节体系pH值至3-4，喷雾干燥，加入60-100份浓度为50-60wt％乙醇溶液、20-40份膨润土、1-2份γ-巯丙基三甲氧基硅烷混合搅拌30-70min，研磨5-15min，在温度80-86℃搅拌0.5-1.5h，加入50-80份浓度为0.01-0.03wt％丝胶溶液、2-8份乙二醇二缩水甘油基醚继续搅拌1-2h，过滤，洗涤，在温度80-90℃干燥，研磨，得到改性埃洛石粉。
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