CN107352857A - 一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖及其制备方法。所述蒸压砖包括以下原料：黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣、硅灰石粉、高效减水剂。所述蒸压砖是经过原料烘干、除杂、粉磨、碾压、搅拌、成型、蒸压养护等步骤制备的。所述蒸压砖含有份量较大的黄钠铁矾渣、水泥等材料，可以固化重金属离子，又具有较好的物理性能，利废环保，节约资源，是一种性能优良的绿色建筑材料。

Description

一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种新型墙体材料，特别是涉及一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖及其制备方法。
背景技术
墙体材料在建筑中起着围护、承重、隔断、保温隔热的作用，在墙体材料发展进程中，实心粘土砖占墙体材料的比重较大，但是由于实心粘土砖块体小，表观密度大，保温、隔热、吸声、装饰性能差，施工效率低，而且粘土砖生产能耗高，破坏资源，污染环境，已经不能满足现代建筑多功能的要求。加上近年来，我国墙体材料革新力度不断加大以及人们对环保的关注度越来越高，普通粘土砖的应用逐步受到禁限，低污染、低消耗、节约能源的蒸压砖正逐步成为建筑材料市场的重要组成部分。蒸压砖是以粉煤灰或其他矿渣或灰砂为原料，添加骨料，经坯料制备、压制成型、高效蒸汽养护等工艺制成。蒸压砖主要分为四大类：一、以含硅材料(如江河中的砂、山砂、人造砂等)为主要原料制成的蒸压灰砂砖；二、以火电厂产生的废渣(主要是粉煤灰)为主要原料制成的蒸压粉煤灰砖；三、以页岩为主要原料制成的蒸压页岩砖；四、以化工厂产生的废渣(二水磷石膏、二水氯石膏、脱硫石膏)为主要原料制成的蒸压二水石膏砖。蒸压砖不仅大量利用了废渣垃圾，减少了环境污染，缓解资源不足，又可以改善城市环境，比一般新墙材产品具有更为显著的社会经济意义。
黄钠铁矾渣为红土镍矿用酸处理后形成的酸浸液，在除去酸浸液中的铁离子时，沉淀所形成的废渣，这种废渣大量堆存，不但占用土地，还对环境造成威胁。由于黄钠铁矾在沉淀过程中裹带有重金属离子沉淀，这些重金属离子在自然环境下会溶出，污染环境。本发明具有用份量较大的黄钠铁矾渣同水泥等材料制成的蒸压砖，可以固化重金属离子，又具有较好的物理性能，利废环保，节约资源，是一种性能优良的绿色建筑材料。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，符合国家相关技术标准的要求，具有抗冻性强、耐蚀性强、抗压强度高等优点，而且利废环保、节约资源，是一种性能优良的绿色建筑材料。
本发明采取以下技术方案：
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，包括以下重量份的原料：黄钠铁矾渣300-800份、水泥100-350份、钢化渣0-190份、硅灰石粉0-100份、高效减水剂8-20份、耐碱性颜料5-20份、细骨料30-200份。
优选地，所述的黄钠铁矾渣是多种金属在精炼过程中，从金属或金属矿酸浸液除去铁时沉淀的废渣。由于黄钠铁矾在沉淀过程中裹带有重金属离子沉淀，这些重金属离子在自然环境下溶出，会污染环境。
所述钢化渣是火法炼镍过程中产生的废渣，优选水淬钢渣。
优选地，所述高效减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐、脂肪族减水剂、氨基磺酸盐系减水剂和密胺系减水剂中的一种或两种以上复合而成。
进一步地，所述木质素磺酸盐优选为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠或木质素磺酸镁。
以上所述的用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，根据人们的审美需求可以加入各种颜料，优选耐碱性颜料，根据颜色进一步优选，红色耐碱性颜料优选为氧化铁红(Fe2O3)，黄色耐碱性颜料优选为氧化铁黄(Fe2O3.XH2O3)、黑色耐碱性颜料优选为氧化铁黑(Fe3O4)、绿色耐碱性颜料优选为群青和氧化铁黄的组合物，也可以将上述耐碱性颜料混合使用。
优选地，所述细骨料为天然砂和/或人工砂。
以上所述用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，优选包括以下重量份的原料：黄钠铁矾渣500份、水泥180份、钢化渣140份、硅灰石粉60份、细骨料120份、萘系减水剂15份、氧化铁红10份。
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣300-800份、水泥100-350份、钢化渣0-190份、硅灰石0-100份、高效减水剂8-20份、耐碱性颜料5-20份、细骨料30-200份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、细骨料放入搅拌机内进行干料碾压和搅拌10-20min；
S5：将计量好的高效减水剂、耐碱性颜料加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌10-20min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在15-50MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
步骤S7所述蒸汽蒸压养护条件优选为：蒸汽压1.2-1.4MPa，温度170-190℃，恒压恒温养护6-8h。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述蒸压砖含有份量较大的黄钠铁矾渣、水泥等材料，可以固化重金属离子，又具有较好的物理性能，利废环保，节约资源，是一种性能优良的绿色建筑材料。
2.本发明充分利用工业废渣，解决了大量工业废渣占用土地及二次环境污染问题。
3.本发明的蒸压砖原料来源广、生产效率高、能耗低(包括生产能耗、运输能耗和使用能耗)可以因地制宜用砂子、工业废渣、水泥等原料生产。
4.本发明采用黄钠铁矾渣与钢化渣、水泥、硅灰石为主要原料，并使用高效减水剂，配方合理，制成的蒸压砖按照国家标准检验：抗压强度高达15.4MPa，冻后强度高达12.3MPa，放射性检测：内照射低于0.1，外照射低于0.1，浸出液毒性浸出检测结果均低于规定浓度限值，各项质量指标优于国家标准。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但不限制本发明的保护范围和应用范围。
一、用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备
实施例1
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣300份、水泥350份、硅灰石100份、萘系减水剂8份、氧化铁红8份、人工砂30份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、硅灰石粉、人工砂放入轮碾式搅拌机内进行干料碾压和搅拌10min；
S5：将计量好的萘系减水剂、氧化铁红加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌10min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在20MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.2MPa，温度170℃，恒压恒温养护6h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例2
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣800份、水泥100份、钢化渣190份、木质素磺酸钙10份、氧化铁黄15份、天然砂50份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、天然砂放入轮碾式搅拌机内进行干料碾压和搅拌15min；
S5：将计量好的木质素磺酸钙、氧化铁黄加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌15min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在20MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.3MPa，温度180℃，恒压恒温养护7h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例3
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣800份、水泥350份、聚羧酸系减水剂20份、氧化铁黑20份、人工砂75份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、人工砂放入轮碾式搅拌机内进行碾压和搅拌15min；
S5：将计量好的聚羧酸系减水剂、氧化铁黑加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起干料碾压和搅拌15min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在40MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.2MPa，温度180℃，恒压恒温养护7h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例4
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣500份、水泥200份、钢化渣50份、硅灰石100份、木质素磺酸钠10份、氧化铁红10份、天然砂40份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、天然砂放入轮碾式搅拌机内进行干料碾压和搅拌15min；
S5：将计量好的木质素磺酸钠、氧化铁红加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌20min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在20MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.3MPa，温度180℃，恒压恒温养护6h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例5
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣700份、水泥110份、钢化渣150份、硅灰石80份、木质素磺酸镁20份、群青7份、氧化铁黄8份、天然砂40份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、天然砂放入轮碾式搅拌机内进行干料碾压和搅拌15min；
S5：将计量好的木质素磺酸镁、群青、氧化铁黄加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌15min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在45MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.4MPa，温度190℃，恒压恒温养护7h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例6
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣300份、水泥300份、钢化渣100份、硅灰石80份、高效减水剂20份(木质素磺酸钙5份+萘系减水剂15份)、氧化铁黑15份、细骨料70份(天然砂30份+人工砂40份)；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、细骨料放入轮碾式搅拌机内进行干料碾压和搅拌20min；
S5：将计量好的木质素磺酸钙、萘系减水剂、氧化铁黑加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌20min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在20MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.3MPa，温度180℃，恒压恒温养护7h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例7
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣600份、水泥120份、钢化渣30份、硅灰石100份、密胺系减水剂12份、群青10份、氧化铁黄8份、人工砂40份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、人工砂放入轮碾式搅拌机内进行干料碾压和搅拌20min；
S5：将计量好的密胺系减水剂、群青、氧化铁黄加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌15min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在50MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.2MPa，温度190℃，恒压恒温养护7h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例8
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣500份、水泥120份、钢化渣150份、硅灰石60份、脂肪族减水剂10份、氧化铁红12份、天然砂100份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、天然砂放入搅拌机内进行干料碾压和搅拌15min；
S5：将计量好的脂肪族减水剂、氧化铁红加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌20min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在30MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.2MPa，温度180℃，恒压恒温养护6h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例9
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣650份、水泥150份、钢化渣180份、硅灰石30份、氨基磺酸盐系减水剂20份、氧化铁黑10份、人工砂150份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、人工砂放入搅拌机内进行干料碾压和搅拌20min；
S5：将计量好的氨基磺酸盐系减水剂、氧化铁黑加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌20min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在45MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.3MPa，温度170℃，恒压恒温养护8h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
实施例10
一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣350份、水泥300份、钢化渣80份、硅灰石30份、密胺系减水剂10份、氧化铁黄10份、天然砂100份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、天然砂放入搅拌机内进行干料碾压和搅拌15min；
S5：将计量好的密胺系减水剂、氧化铁黄加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌10min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在20MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护，所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.4MPa，温度180℃，恒压恒温养护7h；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
二、蒸压砖的性能测试
将上述10个实施例得到的蒸压砖，按照国家标准《蒸压灰砂砖》GB11945-1999、《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010及《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》GB 5085.3-2007规定的方法，进行性能测试，检测结果详见表1。
表1蒸压砖检测结果表
表2蒸压砖浸出液毒性浸出检测结果表
试验结果表明，采用本发明用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，重量轻、抗压强度高、抗辐射，无污染、成本低、绿色安全环保，各项技术指标均优于国家标准，具有良好的市场前景。
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：黄钠铁矾渣300-800份、水泥100-350份、钢化渣0-190份、硅灰石粉0-100份、高效减水剂8-20份。
2.根据权利要求1所述的用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，其特征在于，所述高效减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐、脂肪族减水剂、氨基磺酸盐系减水剂和密胺系减水剂中的一种或两种以上复合而成。
3.根据权利要求1或2所述的用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，其特征在于，还包括以下重量份的原料：耐碱性颜料5-20份、细骨料30-200份。
4.根据权利要求3所述的用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，其特征在于，所述耐碱性颜料为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑和群青中的一种或两种以上复合而成。
5.根据权利要求4所述的用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，其特征在于，所述细骨料为天然砂和/或人工砂。
6.根据权利要求1-5任一项所述用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：黄钠铁矾渣500份、水泥180份、钢化渣140份、硅灰石粉60份、细骨料120份、萘系减水剂15份、氧化铁红10份。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将黄钠铁矾渣进行晾晒或烘干至含水率≤20％；
S2：分别将钢化渣和硅灰石粉磨至<0.08mm；
S3：按以下重量份分别称取原料：黄钠铁矾渣300-800份、水泥100-350份、钢化渣0-190份、硅灰石0-100份、高效减水剂8-20份、耐碱性颜料5-20份、细骨料30-200份；
S4：将计量好的黄钠铁矾渣、水泥、钢化渣粉、硅灰石粉、细骨料放入搅拌机内进行干料碾压和搅拌10-20min；
S5：将计量好的高效减水剂、耐碱性颜料加入适量水搅匀，然后加入到轮碾机内同干料一起碾压和搅拌10-20min，使砖料形成适当粘结度的半干湿均匀砖料；
S6：将搅拌好的砖料送入压砖机内，在15-50MPa的成型压力下，将砖料压制成不同形状的砖坯；
S7：由人工或自动码坯机将砖坯装入蒸养小车，将砖坯移送至蒸压釜中进行蒸压养护；
S8：将砖块从蒸压釜中移出，至成品库存放5天，即可。
8.根据权利要求7所述用黄钠铁矾渣制作的蒸压砖的制备方法，其特征在于，步骤S7所述蒸汽蒸压养护条件为：蒸汽压1.2-1.4MPa，温度170-190℃，恒压恒温养护6-8h。
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