CN107117902A - 一种可净化空气的路面砖及其制备方法 - Google Patents

一种可净化空气的路面砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可净化空气的路面砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：竹炭5‑10份、高钛重矿渣20‑30份、纳米氧化锌0.1‑0.5份、活性炭1‑3份、凹凸棒土20‑30份、河沙5‑10份、炉渣灰15‑25份、硅酸盐水泥15‑25份、二氧化硅3‑7份、海泡石矿粉10‑20份。本发明的可净化空气的路面砖空气净化能力强、作用时间持久、砖体强度高、耐老化、耐摩擦，同时本发明的可净化空气的路面砖的制备方法简单、充分利用矿物费料、材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较大的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种可净化空气的路面砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及路面砖材料技术领域，具体涉及一种可净化空气的路面砖及其制备方法。
背景技术
近几十年来，由于交通运输事业的发展，城市行驶的汽车日益增多，火车、 轮船、飞机等客货运输频繁，这些又给城市增加了新的大气污染源。其中具有严 重影响的是汽车排出的废气。汽车污染大气的特点是排出的污染物距人们的呼吸 带很近，能直接被人吸入。汽车内燃机排出的废气中主要含有一氧化碳、氮氧化 物、烃类(碳氢化合物)、铅化合物等。
目前，在建筑行业中普遍使用的路面砖可以分为烧制红砖和免烧砖。烧制红砖是以普遍粘土配以煤矸石和炉渣灰在窑内高温烧制而成；而免烧砖一般是以石料加工种产生的石粉及碎片与水泥混合，经水泥凝固后而制得的水泥砖，也有人用石英砂加工中的尾砂加入轻体材料和水泥经加工后制得，这些砖中普遍使用了工业废料为原料，因而对减少工业废料的污染起到了一定的积极作用，但是，在环境污染中除废料污染外还有大量的废气污染，特别是石油化工企业中各种化学气体的超标排放严重影响了周围环境和大气质量，而目前建筑用砖对于这些空气污染起不到任何防治作用，对于空气污染，目前人们只能采用空气净化剂或空气净化器对家庭和办公场所进行净化处理，对于大气环境和大气质量起不到改善作用。对于大气环境的治理，必须从源头上控制工业企业特别是石油化工企业的各种化学气体超标排放才能使大气质量逐步得到改善。
由于城市大气污染状况日益严重，汽车和工业排放的氧化氮和二氧化硫已经形成公害，而现有的路面砖大都不能吸收有害气体，不能净化环境。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种可净化空气的路面砖，该路面砖空气净化能力强、作用时间持久、砖体强度高、耐老化、耐摩擦，同时本发明的可净化空气的路面砖的制备方法简单、充分利用矿物费料、材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较大的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种可净化空气的路面砖，包括以下重量份的原料：
竹炭5-10份、高钛重矿渣20-30份、纳米氧化锌0.1-0.5份、活性炭1-3份、凹凸棒土20-30份、河沙5-10份、炉渣灰15-25份、硅酸盐水泥15-25份、二氧化硅3-7份、海泡石矿粉10-20份。
优选地，所述可净化空气的路面砖包括以下重量份的原料：
竹炭8份、高钛重矿渣25份、纳米氧化锌0.3份、活性炭2份、凹凸棒土25份、河沙7份、炉渣灰20份、硅酸盐水泥20份、二氧化硅5份、海泡石矿粉15份。
优选地，所述竹炭和活性炭的粒径为50-80μm。
优选地，所述高钛重矿渣中的二氧化钛含量高于8%。
本发明还提供了一种可净化空气的路面砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将高钛重矿渣、炉渣灰、海泡石矿粉混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过10-50目得到混合物A；
步骤二，将步骤一制得的混合物A、凹凸棒土、二氧化硅、纳米氧化锌混合加入加入搅拌机中，添加适量的水，以500-600r/min的转速，搅拌30-50分钟，送入烘干机中在80-100℃下干燥50-70分钟，得到混合B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以4-8℃/min的速率升温至750-850℃保温3-5小时，再以1-3℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；
步骤四，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成1-3mm的片状，碾压次数3-5次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、竹炭、活性炭、加入搅拌机中混合均匀，再加入硅酸盐水泥、河沙、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，置于背阴处放置40-50小时，即得发明的可净化空气的路面砖。
优选地，所述步骤二中搅拌转速为550r/min、搅拌40分钟，烘干温度为90℃、烘干时间为60分钟。
优选地，所述步骤三中升温速率为6℃/min、保温温度800℃、保温时间4小时，降温速率为2℃/min。
优选地，所述步骤四中片状物厚度为2mm、碾压次数4次，放置时间为45小时。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的可净化空气的路面砖添加的高钛重矿渣中含有一定量的二氧化钛，其具有高效分解大气中有机物的能力，有杀菌、除臭、光催化降解有机污染物的功能，能够有效净化汽车尾气中的氧化氮和二氧化硫等有害物质。
（2）本发明的可净化空气的路面砖添加部分活性炭和竹炭能够对甲醛等空气中有害物质进行有效吸收，增强了路面砖的净化空气的能力。
（3）本发明的可净化空气的路面砖添加的高钛重矿渣、炉渣灰均为工业废渣，充分利用了资源，减少了环境污染。
（4）本发明的可净化空气的路面砖辅助添加了纳米氧化锌、凹凸棒土、二氧化硅、海泡石矿粉，这些添加剂共同作用能够有效增加路面砖体的机械强度、耐腐蚀、耐老化性能，使得发明的可净化空气的路面砖使用寿命更加长久。
（5）本发明的可净化空气的路面砖制备方法简单、料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较大的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的可净化空气的路面砖，包括以下重量份的原料：
竹炭5份、高钛重矿渣20份、纳米氧化锌0.1份、活性炭1份、凹凸棒土20份、河沙5份、炉渣灰15份、硅酸盐水泥15份、二氧化硅3份、海泡石矿粉10份。
本实施例中竹炭和活性炭的粒径为50μm。
本实施例中高钛重矿渣中的二氧化钛含量高于8%。
本实施例的可净化空气的路面砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将高钛重矿渣、炉渣灰、海泡石矿粉混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过10目得到混合物A；
步骤二，将步骤一制得的混合物A、凹凸棒土、二氧化硅、纳米氧化锌混合加入加入搅拌机中，添加适量的水，以500r/min的转速，搅拌30分钟，送入烘干机中在80℃下干燥50分钟，得到混合B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以4℃/min的速率升温至750℃保温3小时，再以1℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；
步骤四，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成1mm的片状，碾压次数3次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、竹炭、活性炭、加入搅拌机中混合均匀，再加入硅酸盐水泥、河沙、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，置于背阴处放置40小时，即得发明的可净化空气的路面砖。
实施例2.
本实施例的可净化空气的路面砖，包括以下重量份的原料：
竹炭10份、高钛重矿渣30份、纳米氧化锌0.5份、活性炭3份、凹凸棒土30份、河沙10份、炉渣灰25份、硅酸盐水泥25份、二氧化硅7份、海泡石矿粉20份。
本实施例中竹炭和活性炭的粒径为80μm。
本实施例中高钛重矿渣中的二氧化钛含量高于8%。
本实施例的可净化空气的路面砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将高钛重矿渣、炉渣灰、海泡石矿粉混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过50目得到混合物A；
步骤二，将步骤一制得的混合物A、凹凸棒土、二氧化硅、纳米氧化锌混合加入加入搅拌机中，添加适量的水，以600r/min的转速，搅拌50分钟，送入烘干机中在100℃下干燥70分钟，得到混合B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以8℃/min的速率升温至850℃保温5小时，再以3℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；
步骤四，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成3mm的片状，碾压次数5次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、竹炭、活性炭、加入搅拌机中混合均匀，再加入硅酸盐水泥、河沙、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，置于背阴处放置50小时，即得发明的可净化空气的路面砖。
实施例3.
本实施例的可净化空气的路面砖，包括以下重量份的原料：
竹炭8份、高钛重矿渣25份、纳米氧化锌0.3份、活性炭2份、凹凸棒土25份、河沙7份、炉渣灰20份、硅酸盐水泥20份、二氧化硅5份、海泡石矿粉15份。
本实施例中竹炭和活性炭的粒径为50-80μm。
本实施例中高钛重矿渣中的二氧化钛含量高于8%。
本实施例的可净化空气的路面砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将高钛重矿渣、炉渣灰、海泡石矿粉混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过50目得到混合物A；
步骤二，将步骤一制得的混合物A、凹凸棒土、二氧化硅、纳米氧化锌混合加入加入搅拌机中，添加适量的水，以550r/min的转速，搅拌40分钟，送入烘干机中在90℃下干燥60钟，得到混合B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以6℃/min的速率升温至8000℃保温4小时，再以2℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；
步骤四，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成2mm的片状，碾压次数4次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、竹炭、活性炭、加入搅拌机中混合均匀，再加入硅酸盐水泥、河沙、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，置于背阴处放置45小时，即得发明的可净化空气的路面砖。
以上各实施例制备的可净化空气的路面砖的性能测试结果如下：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
甲醛去除率 87% 91% 93% 10%
甲基橙去除率 84% 83% 80% 72%
二氧化硫去除率 89% 92% 95% 68%
本发明的可净化空气的路面砖添加的高钛重矿渣中含有一定量的二氧化钛，其具有高效分解大气中有机物的能力，有杀菌、除臭、光催化降解有机污染物的功能，能够有效净化汽车尾气中的氧化氮和二氧化硫等有害物质；添加部分活性炭和竹炭能够对甲醛等空气中有害物质进行有效吸收，增强了路面砖的净化空气的能力；添加的高钛重矿渣、炉渣灰均为工业废渣，充分利用了资源，减少了环境污染；添加了纳米氧化锌、凹凸棒土、二氧化硅、海泡石矿粉，这些添加剂共同作用能够有效增加路面砖体的机械强度、耐腐蚀、耐老化性能，使得发明的可净化空气的路面砖使用寿命更加长久。本发明的可净化空气的路面砖制备方法简单、料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较大的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而 且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发 明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性 的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要 求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种可净化空气的路面砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：
竹炭5-10份、高钛重矿渣20-30份、纳米氧化锌0.1-0.5份、活性炭1-3份、凹凸棒土20-30份、河沙5-10份、炉渣灰15-25份、硅酸盐水泥15-25份、二氧化硅3-7份、海泡石矿粉10-20份。
2.根据权利要求1所述的可净化空气的路面砖，其特征在于，所述可净化空气的路面砖包括以下重量份的原料：
竹炭8份、高钛重矿渣25份、纳米氧化锌0.3份、活性炭2份、凹凸棒土25份、河沙7份、炉渣灰20份、硅酸盐水泥20份、二氧化硅5份、海泡石矿粉15份。
3.根据权利要求1或2所述的可净化空气的路面砖，其特征在于，所述竹炭和活性炭的粒径为50-80μm。
4.根据权利要求1或2所述的可净化空气的路面砖，其特征在于，所述高钛重矿渣中的二氧化钛含量高于8%。
5.一种根据权利要求1或2所述的可净化空气的路面砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将高钛重矿渣、炉渣灰、海泡石矿粉混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过10-50目得到混合物A；
步骤二，将步骤一制得的混合物A、凹凸棒土、二氧化硅、纳米氧化锌混合加入搅拌机中，添加适量的水，以500-600r/min的转速，搅拌30-50分钟，送入烘干机中在80-100℃下干燥50-70分钟，得到混合B；
步骤三，将步骤二制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以4-8℃/min的速率升温至750-850℃保温3-5小时，再以1-3℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；
步骤四，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成1-3mm的片状，碾压次数3-5次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、竹炭、活性炭、加入搅拌机中混合均匀，再加入硅酸盐水泥、河沙、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，置于背阴处放置40-50小时，即得发明的可净化空气的路面砖。
6.根据权利要求5所述的可净化空气的路面砖的制备方法，其特征在于，所述步骤二中搅拌转速为550r/min、搅拌40分钟，烘干温度为90℃、烘干时间为60分钟。
7.根据权利要求5所述的可净化空气的路面砖的制备方法，其特征在于，所述步骤三中升温速率为6℃/min、保温温度800℃、保温时间4小时，降温速率为2℃/min。
8.根据权利要求5所述的可净化空气的路面砖的制备方法，其特征在于，所述步骤四中片状物厚度为2mm、碾压次数4次，放置时间为45小时。
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