CN107586093A - 一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖 - Google Patents
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Abstract
一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,整体配料容易获得;以矿渣微粉代替普通免烧砖中的水泥或外加剂作为胶合剂,既降低了原料成本,又有利于提高矿渣的利用率,减少矿渣作为废渣的处理成本;以密度较小的矿渣、粉煤灰作为主要骨料,同比普通免烧砖代替了密度较重的铁渣、天然砂的使用,使得成品砖比同规格普通混泥土免烧砖轻;再通过加入的石灰石和水,经搅拌、震动制坯和常温养护制得,同比普通免烧砖生产方法省略了高压制坯和后期蒸养,既使生产工艺更加简单,而且节约了能源消耗,又降低了生产成本;生产配料以工业废料为主,有利于减少对环境的污染。
Description
技术领域:
本发明属于水泥生产技术领域,具体涉及一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖。
背景技术:
免烧砖是利用粉煤灰、煤渣、矿渣、钢渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣等工业废渣或者天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为集料,经添加水泥、石灰等作为胶结料,配以外加剂压制成型后,不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料。由于免烧砖具有强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一,具有古朴自然的外观,可做清水墙也可以做任何外装饰。因此,是一种取代粘土砖的极有发展前景的更新换代产品。
据国家有关资料显示,我国固体废弃物的积存量和年排放量十分巨大。随着我国国民经济的迅猛发展,排放的废渣以惊人的速度增加,目前这类废料大多以自然堆积法储存于人工库中,部分作为水泥原料得以利用,这些堆积的废料不仅要侵占大量土地,严重污染着周边地区的环境。而且每年需要投入大量并且是无法收回的废料处理资金,已成为企业的沉重包袱。
矿渣是钢铁企业炼铁所产生的工业废渣。建筑材料中的矿渣,是指高炉炼铁熔融的矿渣在骤冷时,来不及结晶而形成的呈细粒状玻璃态物质。
矿渣微粉是将矿渣磨细到一定细度的产品。主要用途是在水泥中掺和以及在商品混凝土中添加,以提高水泥、混凝土的早强和改善混凝土的某些特性(如易和性、提高早强、减少水化热等)。
砖作为墙体材料是建筑业中不可缺少的重要建材。建筑业是国民经济的支柱产业,在推进我国现代化建设进程中起着不可替代的作用,其巨大的建筑市场容量也为砖的生产提供了十分广阔的前景。自2003年7月1日起,我国已有170个城市禁止使用实心粘土砖,由此带来了对非粘土结构性建材和环境产品的大量需求,尤其需要能与国际接轨的高质量,技术成熟,易于施工,节能环保的新型建筑材料。发展以工业废渣等非粘土为主要原料的新型墙体材料,积极推广节能建筑,是有效保护耕地资源,改善建筑功能和居住舒适度,促进墙体材料产品结构调整、产业优化升级和建筑业技术进步的有效途径。
当前,市场上利用各种工业废渣所生产的免烧砖品种较多,产品的使用性能差异较大,总体不如传统的粘土砖。主要是在生产的过程中大都是用水泥作为胶结剂,水泥用量多一点,造成免烧砖产品的生产成本较高,与传统红砖相当甚至高于红砖,导致免烧砖产品的市场竞争力下降;水泥用量少一点,生产的免烧砖产品合格率低,质量难于保证。另外部分免烧砖通过调整配料,采用添加外加剂的办法和高压成型、后期蒸养来制造免烧砖,虽然水泥的用量较少或不用水泥,减少了水泥成本,但外加剂的添加增加了原料成本,高压成型和后期蒸养造成生产成本也不具有优势。因此,目前的免烧砖由于存在着质量、价格等多方面的问题,在一定程度上阻碍了免烧砖作为新型墙体材料的推广和发展。
如果能开发一种以高炉矿渣为基础,不需要添加水泥和其它骨料的免烧砖,并开发此种免烧砖的生产方法,由于采用矿渣微粉代替水泥,具有化害为利、变废为宝、减少污染、保护耕地的社会效益,而且具有配料容易获得、原料成本低的经济效益;生产过程采用常温养护工艺,使得生产工艺简单、环保节能、生产成本低,大量使用矿渣及矿渣微粉还使得其具有比同规格混泥土砖轻的特点。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题在于份服现有技术的缺陷,提供一种采用矿渣微粉作为胶结剂的免烧砖及其生产方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,其特征在于:包括以下质量份的组分制备而成:矿渣微粉15-25份,矿渣35-40份,粉煤灰8-15份,石灰石20-25份,硅酸钠5-20份,氧化镁5-30份,丙烯酸丁酯5-30份,十二烷基苯磺酸钠10-30份,硫酸铝10-30份,聚氧乙烯十二烷基醚磺酸钠5-15份,磷酸氢二钠30-40份,玉米淀粉15-25份,聚乙烯醇增粘剂30-35份,水100-150份。
一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,其特征在于:具体包括以下步骤制备而成:
将硅酸钠、氧化镁与20%份量的水混合,得到混合物一,
将丙烯酸丁酯与十二烷基苯磺酸钠、硫酸铝、聚氧乙烯十二烷基醚磺酸钠与20%份量的水混合,得到混合物二,
将磷酸氢二钠、玉米淀粉与20%份量的水混合,物料在反应器中搅拌升温70-80℃,当水量减少到20%以下时,升温至150-200℃,使淀粉与磷酸氢二钠进行反应,当物料的黏度大于50Pa·s时,终止反应,降温出料,用氢氧化钠调节pH=8-9;加入聚乙烯醇增粘剂,在85-90℃下进行反应,得到合成树脂;
将混合物一与粉煤灰、石灰石混合至于-3℃环境下静置,混合物二与矿渣混合加热至60℃,
过滤,取出矿渣、粉煤灰和石灰石混合搅拌,加入至合成树脂与矿渣微粉混合物料桶内,混合搅拌,加热至80℃,20分钟后,再加入50%份量的水和继续搅拌得到混合料;
将混合料经振动成型得到砖坯,同时喷洒强化剂;
砖坯常温养护后得到矿渣微粉免烧砖。
进一步技术:所述的强化剂包括:季戊四醇30-35份,石蜡15-20份,乙二醛15-25份,对苯二酚20-25份,固化剂10-13份,水70-90份。
进一步技术,所述的强化剂制备方法包括:在充满氮气反应釜中加入季戊四醇和一半的水,升温至50~60℃,同时搅拌至完全溶解,并保温1~2h;在另外充满二氧化碳的容器中加入乙二醛和对苯二酚,升温至40~50℃,搅拌至完全溶解;再将两者混合,加入固化剂,加热90-110℃,搅拌均匀即可。
进一步技术:所述的固化剂包括,碳酸氢钠1-2份,磷酸氢二钠15-20份,玉米淀粉10-15份,乙醇胺25-30份,碳酸钙20-30份,
进一步技术:将固化剂原料分别在105-110℃温度下,烘干至各原料表面吸附水含量不大于1份,按照配比混合,投入破碎机中破碎至料粒直径不大于10mm,然后转入研磨机进行粉磨,至经200目细度筛筛余量小于10份,收集筛下物妥存备用。
本发明的矿渣微粉免烧砖及其制备方法,整体配料容易获得;以矿渣微粉代替普通免烧砖中的水泥或外加剂作为胶合剂,既降低了原料成本,又有利于提高矿渣的利用率,减少矿渣作为废渣的处理成本;以密度较小的矿渣、粉煤灰作为主要骨料,同比普通免烧砖代替了密度较重的铁渣、天然砂的使用,使得成品砖比同规格普通混泥土免烧砖轻;再通过加入的石灰石和水,经搅拌、震动制坯和常温养护制得,同比普通免烧砖生产方法省略了高压制坯和后期蒸养,既使生产工艺更加简单,而且节约了能源消耗,又降低了生产成本;生产配料以工业废料为主,有利于减少对环境的污染。
具体实施方式:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
具体实施例1:
一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,包括以下质量份的组分制备而成:矿渣微粉15份,矿渣35份,粉煤灰8份,石灰石20份,硅酸钠5份,氧化镁5份,丙烯酸丁酯5份,十二烷基苯磺酸钠10份,硫酸铝10份,聚氧乙烯十二烷基醚磺酸钠5份,磷酸氢二钠30份,玉米淀粉15份,聚乙烯醇增粘剂30份,水100份。
一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,具体包括以下步骤制备而成:
将硅酸钠、氧化镁与20%份量的水混合,得到混合物一,
将丙烯酸丁酯与十二烷基苯磺酸钠、硫酸铝、聚氧乙烯十二烷基醚磺酸钠与20%份量的水混合,得到混合物二,
将磷酸氢二钠、玉米淀粉与20%份量的水混合,物料在反应器中搅拌升温70-80℃,当水量减少到20%以下时,升温至150-200℃,使淀粉与磷酸氢二钠进行反应,当物料的黏度大于50Pa·s时,终止反应,降温出料,用氢氧化钠调节pH=8-9;加入聚乙烯醇增粘剂,在85-90℃下进行反应,得到合成树脂;
将混合物一与粉煤灰、石灰石混合至于-3℃环境下静置,混合物二与矿渣混合加热至60℃,
过滤,取出矿渣、粉煤灰和石灰石混合搅拌,加入至合成树脂与矿渣微粉混合物料桶内,混合搅拌,加热至80℃,20分钟后,再加入50%份量的水和继续搅拌得到混合料;
将混合料经振动成型得到砖坯,同时喷洒强化剂;
砖坯常温养护后得到矿渣微粉免烧砖。
强化剂包括:季戊四醇30份,石蜡15份,乙二醛15份,对苯二酚20份,固化剂10份,水70份。
强化剂制备方法包括:在充满氮气反应釜中加入季戊四醇和一半的水,升温至50~60℃,同时搅拌至完全溶解,并保温1~2h;在另外充满二氧化碳的容器中加入乙二醛和对苯二酚,升温至40~50℃,搅拌至完全溶解;再将两者混合,加入固化剂,加热90-110℃,搅拌均匀即可。
固化剂包括,碳酸氢钠1份,磷酸氢二钠15份,玉米淀粉10份,乙醇胺25份,碳酸钙20份,
将固化剂原料分别在105-110℃温度下,烘干至各原料表面吸附水含量不大于1份,按照配比混合,投入破碎机中破碎至料粒直径不大于10mm,然后转入研磨机进行粉磨,至经200目细度筛筛余量小于10份,收集筛下物妥存备用。
经过本法制备的免烧砖与红砖进行对比:
强度 | 成本 | 凝固速度 | |
本法 | 3.5 | 0.7 | 1天 |
红砖 | 1 | 1 | 自然需要高温2天 |
同比普通免烧砖生产方法省略了高压制坯和后期蒸养,既使生产工艺更加简单,而且节约了能源消耗,又降低了生产成本;生产配料以工业废料为主,有利于减少对环境的污染。
实施例2:一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,包括以下质量份的组分制备而成:矿渣微粉25份,矿渣40份,粉煤灰15份,石灰石25份,硅酸钠20份,氧化镁30份,丙烯酸丁酯30份,十二烷基苯磺酸钠30份,硫酸铝30份,聚氧乙烯十二烷基醚磺酸钠15份,磷酸氢二钠40份,玉米淀粉25份,聚乙烯醇增粘剂35份,水150份。
一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,具体包括以下步骤制备而成:
将硅酸钠、氧化镁与20%份量的水混合,得到混合物一,
将丙烯酸丁酯与十二烷基苯磺酸钠、硫酸铝、聚氧乙烯十二烷基醚磺酸钠与20%份量的水混合,得到混合物二,
将磷酸氢二钠、玉米淀粉与20%份量的水混合,物料在反应器中搅拌升温70-80℃,当水量减少到20%以下时,升温至150-200℃,使淀粉与磷酸氢二钠进行反应,当物料的黏度大于50Pa·s时,终止反应,降温出料,用氢氧化钠调节pH=8-9;加入聚乙烯醇增粘剂,在85-90℃下进行反应,得到合成树脂;
将混合物一与粉煤灰、石灰石混合至于-3℃环境下静置,混合物二与矿渣混合加热至60℃,
过滤,取出矿渣、粉煤灰和石灰石混合搅拌,加入至合成树脂与矿渣微粉混合物料桶内,混合搅拌,加热至80℃,20分钟后,再加入50%份量的水和继续搅拌得到混合料;
将混合料经振动成型得到砖坯,同时喷洒强化剂;
砖坯常温养护后得到矿渣微粉免烧砖。
强化剂包括:季戊四醇35份,石蜡20份,乙二醛25份,对苯二酚25份,固化剂13份,水90份。
强化剂制备方法包括:在充满氮气反应釜中加入季戊四醇和一半的水,升温至50~60℃,同时搅拌至完全溶解,并保温1~2h;在另外充满二氧化碳的容器中加入乙二醛和对苯二酚,升温至40~50℃,搅拌至完全溶解;再将两者混合,加入固化剂,加热90-110℃,搅拌均匀即可。
固化剂包括,碳酸氢钠2份,磷酸氢二钠20份,玉米淀粉15份,乙醇胺30份,碳酸钙30份,
将固化剂原料分别在105-110℃温度下,烘干至各原料表面吸附水含量不大于1份,按照配比混合,投入破碎机中破碎至料粒直径不大于10mm,然后转入研磨机进行粉磨,至经200目细度筛筛余量小于10份,收集筛下物妥存备用。
经过本法制备的免烧砖与红砖进行对比:
同比普通免烧砖生产方法省略了高压制坯和后期蒸养,既使生产工艺更加简单,而且节约了能源消耗,又降低了生产成本;生产配料以工业废料为主,有利于减少对环境的污染。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,其特征在于:包括以下质量份的组分制备而成:矿渣微粉15-25份,矿渣35-40份,粉煤灰8-15份,石灰石20-25份,硅酸钠5-20份,氧化镁5-30份,丙烯酸丁酯5-30份,十二烷基苯磺酸钠10-30份,硫酸铝10-30份,聚氧乙烯十二烷基醚磺酸钠5-15份,磷酸氢二钠30-40份,玉米淀粉15-25份,聚乙烯醇增粘剂30-35份,水100-150份。
2.根据权利要求1中所述的一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,其特征在于:具体包括以下步骤制备而成:
将硅酸钠、氧化镁与20%份量的水混合,得到混合物一,
将丙烯酸丁酯与十二烷基苯磺酸钠、硫酸铝、聚氧乙烯十二烷基醚磺酸钠与20%份量的水混合,得到混合物二,
将磷酸氢二钠、玉米淀粉与20%份量的水混合,物料在反应器中搅拌升温70-80℃,当水量减少到20%以下时,升温至150-200℃,使淀粉与磷酸氢二钠进行反应,当物料的黏度大于50Pa·s时,终止反应,降温出料,用氢氧化钠调节pH=8-9;加入聚乙烯醇增粘剂,在85-90℃下进行反应,得到合成树脂;
将混合物一与粉煤灰、石灰石混合至于-3℃环境下静置,混合物二与矿渣混合加热至60℃,
过滤,取出矿渣、粉煤灰和石灰石混合搅拌,加入至合成树脂与矿渣微粉混合物料桶内,混合搅拌,加热至80℃,20分钟后,再加入50%份量的水和继续搅拌得到混合料;
将混合料经振动成型得到砖坯,同时喷洒强化剂;
砖坯常温养护后得到矿渣微粉免烧砖。
3.根据权利要求2中所述的一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,其特征在于:所述的强化剂包括:季戊四醇30-35份,石蜡15-20份,乙二醛15-25份,对苯二酚20-25份,固化剂10-13份,水70-90份。
4.根据权利要求3中所述的一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,其特征在于:所述的强化剂制备方法包括:在充满氮气反应釜中加入季戊四醇和一半的水,升温至50~60℃,同时搅拌至完全溶解,并保温1~2h;在另外充满二氧化碳的容器中加入乙二醛和对苯二酚,升温至40~50℃,搅拌至完全溶解;再将两者混合,加入固化剂,加热90-110℃,搅拌均匀即可。
5.根据权利要求2中所述的一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,其特征在于:所述的固化剂包括,碳酸氢钠1-2份,磷酸氢二钠15-20份,玉米淀粉10-15份,乙醇胺25-30份,碳酸钙20-30份。
6.根据权利要求5中所述的一种矿渣微粉与胶混合制备的免烧砖,其特征在于:将固化剂原料分别在105-110℃温度下,烘干至各原料表面吸附水含量不大于1份,按照配比混合,投入破碎机中破碎至料粒直径不大于10mm,然后转入研磨机进行粉磨,至经200目细度筛筛余量小于10份,收集筛下物妥存备用。
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