CN107540343A - 以废铝灰制备铺路砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种以废铝灰制备铺路砖的方法，包括以下步骤：（1）以石灰石、方解石、萤石矿渣、锂磷铝石为原料制备复合添加剂；称料：称取粉煤灰10～15份、氧化钙粉20～25份、步骤（1）制备的复合添加剂5～10份；（3）混料：将称取的粉料置于球磨机中，按照料：水为1：2的比例混合湿磨1h，再加入复合添加剂，继续混合湿磨20min；（4）半干压成型：（5）烧制成型：将致密坯体连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结随后在氩气气氛下自然降温冷却至室温，得到所述铺路砖。本发明工艺流程简单，所制备产品具备强度高、吸水率高的特点，可应用于城市道路建设。
Description
技术领域
本发明涉及工业固体废弃物处理领域，具体涉及一种以废铝灰制备建筑材料的方法。
背景技术
废铝灰是一种产量大、污染严重的工业废弃物，主要来源于铝合金铸造、废铝回收等行业。现有技术中，废铝灰尚无较好的处理方法，其大量集聚不仅造成资源的浪费，同时也造成环境的污染，因此，加强对铝灰的综合利用已势在必行。目前，废铝灰主要应用在以下几个方面：1）回收铝；2）合成高效水处理絮凝剂—聚合氯化铝；3）生产硫酸铝；4）将铝灰用于建筑材料中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种以废铝灰制备铺路砖的方法，工艺流程简单，所制备产品具备强度高、吸水率高的特点，可应用于城市道路建设。
为解决上述技术问题，本发明的以废铝灰制备铺路砖的方法，包括以下步骤：
（1）制备复合添加剂：a、将石灰石10～15份、方解石5～10份、萤石矿渣10～20份、锂磷铝石15～25份，粉碎后加入清水中，搅拌均匀，浸泡4～6小时，过滤、干燥，得到复合矿物粉体初成品；b、将上述复合矿物粉体初成品在500℃下煅烧3小时，取出冷却至室温，再向其中加入硅烷偶联剂2～5份、甘油1～3份、偏硅酸铝0.5～2份、乳胶粉1～3份，加入适量清水混合研磨至均匀，真空干燥得到所述复合添加剂；
（2）称料：称取粉煤灰10～15份、氧化钙粉20～25份、步骤（1）制备的复合添加剂5～10份；
（3）混料：将称取的废铝灰、粉煤灰和氧化钙粉置于球磨机中，按照料：水为1：2的比例混合湿磨1h，然后再加入称取的复合添加剂，继续混合湿磨20min；
（4）半干压成型：向混合物料中加入占称取的各物料质量总和的3%的陶瓷结合剂，混合均匀后，置于压力机上，用金属模具压制成所需形状的致密坯体；
（5）烧制成型：将致密坯体连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结，烧结工艺为：以150℃/h的升温速率从室温加热到600℃，保温3h，再在1140℃下烧结保温3h，随后在氩气气氛下自然降温冷却至室温，得到所述铺路砖。
优选的，所述铺路砖由如下重量份原料制得：废铝灰55份、粉煤灰15份、氧化钙粉25份、复合添加剂5份；所述复合添加剂原料包括：石灰石10份、方解石10份、萤石矿渣15份、锂磷铝石20份、硅烷偶联剂2份、甘油1份、偏硅酸铝0.5份、乳胶粉1份。
优选的，所述铺路砖由如下重量份原料制得：废铝灰55份、粉煤灰10份、氧化钙粉25份、复合添加剂10份；其中，所述复合添加剂由如下重量份的原料制得：石灰石15份、方解石5份、萤石矿渣20份、锂磷铝石25份、硅烷偶联剂3份、甘油2份、偏硅酸铝1份、乳胶粉2份。
本发明的有益效果是：本发明原料易得，各工艺流程可分步实施，易于实现废铝灰的大量生产。所得产品综合性能优异，经久耐用，有效降低了资源浪费，提高了经济效益。
具体实施方式
实施例1
本实施例中，所述铺路砖由如下重量份原料制得：废铝灰55、粉煤灰15、氧化钙粉25、复合添加剂5；
其中，所述复合添加剂由如下重量份的原料制得：石灰石10、方解石10、萤石矿渣15、锂磷铝石20、硅烷偶联剂2、甘油1、偏硅酸铝0.5、乳胶粉1；所述制备方法具体步骤如下：
（1）制备复合添加剂：a、将石灰石10份、方解石10份、萤石矿渣15份、锂磷铝石20份，粉碎后加入清水中，搅拌均匀，浸泡4～6小时，过滤、干燥，得到复合矿物粉体初成品；b、将上述复合矿物粉体初成品在500℃下煅烧3小时，取出冷却至室温，再向其中加入硅烷偶联剂2份、甘油1份、偏硅酸铝0.5份、乳胶粉1份，加入适量清水混合研磨至均匀，研磨后的物料为100～200目，再在120℃下真空干燥10min，得到所述复合添加剂；
（2）称料：称取废铝灰55份、粉煤灰25份、氧化钙粉20份、制备的复合添加剂5份；
（3）混料：将称取的废铝灰、粉煤灰和氧化钙粉置于球磨机中，按照料：水为1：2的比例混合湿磨1h，然后再加入称取的复合添加剂，继续混合湿磨20min；
（4）半干压成型：向混合物料中加入占称取的各物料质量总和的3%的陶瓷结合剂，混合均匀后，置于压力机上，用金属模具压制成所需形状的致密坯体；致密坯体的含水率为4%；
（5）烧制成型：将致密坯体连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结，烧结工艺为：以150℃/h的升温速率从室温加热到600℃，保温3h，再在1140℃下烧结保温3h，随后在氩气气氛下自然降温冷却至室温，得到所述铺路砖。上述方法制备的铺路砖的性能为：吸水率25%、气孔率40%、抗折强度40MPa，抗压强度90MPa。
实施例2
本实施例中，所述铺路砖由如下重量份原料制得：废铝灰55、粉煤灰10、氧化钙粉25、复合添加剂10；其中，所述复合添加剂由如下重量份的原料制得：石灰石15、方解石5、萤石矿渣20、锂磷铝石25、硅烷偶联剂3、甘油2、偏硅酸铝1、乳胶粉2；
所述制备方法具体步骤如下：
（1）制备复合添加剂：a、将石灰石15份、方解石5份、萤石矿渣20份、锂磷铝石25份，粉碎后加入清水中，搅拌均匀，浸泡4～6小时，过滤、干燥，得到复合矿物粉体初成品；b、将上述复合矿物粉体初成品在550℃下煅烧2小时，取出冷却至室温，再向其中加入硅烷偶联剂3份、甘油2份、偏硅酸铝1份、乳胶粉2份，加入适量清水混合研磨至均匀，研磨后的物料为100～200目，再在120℃下真空干燥30min，得到所述复合添加剂；称料：称取废铝灰60份、粉煤灰30份、氧化钙粉25份、复合添加剂10份；
（2）称料：按照废铝灰55、粉煤灰10、氧化钙粉25、复合添加剂10称料备用
（3）混料：将称取的废铝灰、粉煤灰和氧化钙粉置于球磨机中，按照料：水为1：3的比例混合湿磨3h，然后再加入称取的复合添加剂，继续混合湿磨20～30min；
（4）半干压成型：向混合物料中加入占称取的各物料质量总和的5%的陶瓷结合剂，混合均匀后，置于压力机上，用金属模具压制成所需形状的致密坯体；致密坯体的含水率为7%；
（5）烧制成型：
将步骤（4）中得到的致密坯体连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结，烧结工艺为：以200℃/h的升温速率从室温加热到800℃，保温2h，再在1140℃下烧结保温4h，随后在氩气气氛下自然降温冷却至室温，得到所述铺路砖。
上述方法制备的铺路砖的性能为：吸水率20%、气孔率40%、抗折强度50MPa，抗压强度100MPa。
本发明中，废铝灰、粉煤灰和氧化钙粉在水参与的条件下进行混合研磨，混合过程中氧化钙粉吸水发热，并同时吸收空气中的二氧化碳，进一步提高了反应效率和产品质量。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种以废铝灰制备铺路砖的方法，包括以下步骤：
（1）制备复合添加剂：a、将石灰石10～15份、方解石5～10份、萤石矿渣10～20份、锂磷铝石15～25份，粉碎后加入清水中，搅拌均匀，浸泡4～6小时，过滤、干燥，得到复合矿物粉体初成品；b、将上述复合矿物粉体初成品在500℃下煅烧3小时，取出冷却至室温，再向其中加入硅烷偶联剂2～5份、甘油1～3份、偏硅酸铝0.5～2份、乳胶粉1～3份，加入适量清水混合研磨至均匀，真空干燥得到所述复合添加剂；
（2）称料：称取粉煤灰10～15份、氧化钙粉20～25份、步骤（1）制备的复合添加剂5～10份；
（3）混料：将称取的废铝灰、粉煤灰和氧化钙粉置于球磨机中，按照料：水为1：2的比例混合湿磨1h，然后再加入称取的复合添加剂，继续混合湿磨20min；
（4）半干压成型：向混合物料中加入占称取的各物料质量总和的3%的陶瓷结合剂，混合均匀后，置于压力机上，用金属模具压制成所需形状的致密坯体；
（5）烧制成型：将致密坯体连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结，烧结工艺为：以150℃/h的升温速率从室温加热到600℃，保温3h，再在1140℃下烧结保温3h，随后在氩气气氛下自然降温冷却至室温，得到所述铺路砖。
2.如权利要求1所述的以废铝灰制备铺路砖的方法，其特征在于：所述铺路砖由如下重量份原料制得：废铝灰55份、粉煤灰15份、氧化钙粉25份、复合添加剂5份；所述复合添加剂原料包括：石灰石10份、方解石10份、萤石矿渣15份、锂磷铝石20份、硅烷偶联剂2份、甘油1份、偏硅酸铝0.5份、乳胶粉1份。
3.如权利要求1所述的以废铝灰制备铺路砖的方法，其特征在于：所述铺路砖由如下重量份原料制得：废铝灰55份、粉煤灰10份、氧化钙粉25份、复合添加剂10份；其中，所述复合添加剂由如下重量份的原料制得：石灰石15份、方解石5份、萤石矿渣20份、锂磷铝石25份、硅烷偶联剂3份、甘油2份、偏硅酸铝1份、乳胶粉2份。
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