CN107746253A - 一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法 - Google Patents

一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法，包括以下步骤：收集工业废弃物；将各种工业废弃物分别粉碎，然后放入搅拌机中搅拌；将工业废弃物颗粒与水混合，然后陈化4～5h；称取黏土和水泥，将黏土、水泥、陈化后的工业废弃物颗粒与水搅拌均匀，得到混合物料；将混合物料转入模具中，反复碾压得到板状砖；将板状砖在通风的室内放置3～5h，然后将板状砖切割成为符合标准的砖块；将砖块自然风干，再放入烧结炉进行烧结，烧结后冷却即得到成品。本发明有利于工业废弃物的处理，避免环境污染，还能够带来经济效益，同时提高烧结砖的生产效率。

Description

一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法
技术领域
本发明涉及烧结砖生产技术领域，具体涉及一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法。
背景技术
烧结砖在我国已经有两千多年的历史，仍是当今一种很广泛的墙体材料。砖的种类很多，按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖和炉渣砖等。
工业废物，即工业固体废弃物，是指工矿企业在生产活动过程中排放出来的各种废渣、粉尘及其他废物等。主要包括以下几个类别：1.冶金废渣，指在各种金属冶炼过程中或冶炼后排出的所有残渣废物。如高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等。2.采矿废渣，在各种矿石、煤的开采过程中，产生的矿渣的数量极其庞大，包括的范围很广，有矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿等。3.燃料废渣，燃料燃烧后所产生的废物，主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等。4.化工废渣，化学工业生产中排出的工业废渣，主要包括硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑等。在工业固体废物中，还包括有玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣和建筑废材等。这些废物如果处理不当会造成土地、水体和大气污染，严重影响环保。
经过研究发现，很多种类的工业废物都可用于制造烧结砖，这样不仅解决了工业废物的无害化处理问题，还能够带来一定的经济效益，有利益避免企业违规处理的现象。申请号为201410671332.2的发明专利提供了一种废料烧结砖及其制备方法，申请号为201710121394.X的发明专利提供了一种烧结砖及其制备方法，都采用了废弃物料制造烧结砖，但现有的这些利用工业废弃物制造烧结砖的工艺中，压制成型工序采用传统的方式，将原料倒入模具的型腔中，再利用高压将原料压制成砖体，每个型腔只能够成型一块砖，且成型后需要脱模，导致生产效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法，不仅有利于工业废弃物的处理，避免环境污染，还能够带来经济效益，同时提高烧结砖的生产效率。
本发明的目的是这样实现的：一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法，包括以下步骤：
A、收集各种工业废弃物；
B、将各种工业废弃物分别粉碎成粒度小于1.5mm的颗粒，然后放入搅拌机中搅拌，搅拌机的转速为260～300r/min，搅拌时间为15～20min；
C、将工业废弃物颗粒与水按体积比（1.5～2）：1均匀混合，然后陈化4～5h；
D、称取黏土和水泥，将黏土、水泥、陈化后的工业废弃物颗粒与水搅拌均匀，得到混合物料，其中，黏土、水泥、工业废弃物颗粒与水的重量比为（10～15）：（5～10）：（65～80）：（20～30）；
E、将混合物料转入模具中，模具设置有矩形的型腔，型腔的长度为15～20m，宽度为1～5m，利用滚压筒从型腔的一端滚动至另一端，然后再滚动回来，完成对混合物料的一次碾压，然后重复上述过程，对型腔中的混合物料进行多次碾压，其中，在前两次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为0.5～0.9MPa，在第3次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为1.5～2MPa，在第4次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为3～4MPa，在第5次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为6～8MPa，在第7次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为9～11MPa，在第8次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为11～13MPa，第8次碾压后，滚压筒再以11～13MPa的压强对混合物料进行3～5次碾压，得到板状砖；
F、将板状砖在通风的室内放置3～5h，然后将板状砖切割成为符合标准的砖块；
G、将砖块自然风干，使其含水率降低至25%～30%，然后预热至120～150℃，再放入烧结炉进行烧结，烧结的温度为1200～1300℃，烧结时间为11～15h，烧结后冷却即得到成品。
进一步地，步骤A中，工业废弃物采用高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、化铁炉渣、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、尾矿、煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰、硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣中的几种。
进一步地，步骤E中，所述模具包括水平的底板和四个侧板，所述底板的上表面设置有四个插槽，四个插槽围成矩形，每个侧板竖直插接于一个插槽中，四个侧板与底板围成型腔。
进一步地，在步骤F中，先将板状砖周边切除2cm至4cm，然后再进行切割。
本发明的有益效果是：1、采用工业废弃物作为原料，解决了工业废弃物处理难度大、处理成本高的问题，能够有效地避免工业废弃物作对环境的污染，且变废为宝，带来一定的经济效益。2、改进了烧结砖的冷压成型工艺，与现有技术中一个型腔只能够成型一个砖块相比，本工艺一次性成型的板状砖能够切割成许多块砖块，大幅度提高了冷压成型的效率，有利于降低生产成本。
附图说明
图1是本发明模具的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法，包括以下步骤：
A、收集各种工业废弃物；工业废弃物采用高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、化铁炉渣、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、尾矿、煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰、硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣中的几种，每种原料单独收集、破碎，后续混合搅拌时可按照任意比例混合。
B、将各种工业废弃物分别粉碎成粒度小于1.5mm的颗粒，然后放入搅拌机中搅拌，搅拌机的转速为260～300r/min，搅拌时间为15～20min，保证各种原料均匀混合；
C、将工业废弃物颗粒与水按体积比（1.5～2）：1均匀混合，然后陈化4～5h；
D、称取黏土和水泥，将黏土、水泥、陈化后的工业废弃物颗粒与水搅拌均匀，得到混合物料，其中，黏土、水泥、工业废弃物颗粒与水的重量比为（10～15）：（5～10）：（65～80）：（20～30）；由于绝大部分的工业废弃物没有黏性，很难保证烧结砖的强度，因此，需要添加黏度较高的黏土和水泥，使混合物料在后续冷压成型时能够紧密地结合在一起，保证顺利成型，提高砖块的强度。
E、将混合物料转入模具中，所述模具包括水平的底板1和四个侧板2，所述底板1的上表面设置有四个插槽，四个插槽围成矩形，每个侧板2竖直插接于一个插槽中，四个侧板2与底板1围成型腔3，型腔3的长度为15～20m，宽度为1～5m，利用滚压筒从型腔3的一端滚动至另一端，然后再滚动回来，完成对混合物料的一次碾压，然后重复上述过程，对型腔3中的混合物料进行多次碾压，其中，在前两次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为0.5～0.9MPa，在第3次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为1.5～2MPa，在第4次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为3～4MPa，在第5次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为6～8MPa，在第7次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为9～11MPa，在第8次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为11～13MPa，第8次碾压后，滚压筒再以11～13MPa的压强对混合物料进行3～5次碾压，得到板状砖。在滚压成型的过程中，逐渐增加对物料的压力，能够保证板状砖各部位的紧密度一致，提高板状砖的强度。如图1所示，所述模具包括水平的底板1和四个侧板2，所述底板1的上表面设置有四个插槽，四个插槽围成矩形，每个侧板2竖直插接于一个插槽中，拆装方便，四个侧板2与底板1围成型腔3。板状砖成型后，将侧板2抽出，方便板状砖脱模。
F、将板状砖在通风的室内放置3～5h，使表面的水分蒸发。由于板状砖的周边部分容易产生毛刺、挤压压力不够、变形等缺陷，因此，先将板状砖周边切除2cm至4cm，然后再将板状砖切割成为尺寸符合标准的砖块。
G、将砖块自然风干，使其含水率降低至25%～30%，然后预热至120～150℃，再放入烧结炉进行烧结，烧结的温度为1200～1300℃，烧结时间为11～15h，烧结后冷却即得到成品。
实施例一
A、收集高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、化铁炉渣、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、尾矿、煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰、硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣中的几种；
B、将各种工业废弃物分别粉碎成粒度小于1.5mm的颗粒，然后放入搅拌机中搅拌，搅拌机的转速为260r/min，搅拌时间为20min；
C、将工业废弃物颗粒与水按体积比1.5：1均匀混合，然后陈化4h；
D、称取黏土和水泥，将黏土、水泥、陈化后的工业废弃物颗粒与水搅拌均匀，得到混合物料，其中，黏土、水泥、工业废弃物颗粒与水的重量比为10：5：65：20；
E、将混合物料转入模具中，模具设置有矩形的型腔3，型腔3的长度为15m，宽度为1m，利用滚压筒从型腔3的一端滚动至另一端，然后再滚动回来，完成对混合物料的一次碾压，然后重复上述过程，对型腔3中的混合物料进行多次碾压，其中，在前两次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为0.5MPa，在第3次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为1.5MPa，在第4次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为3MPa，在第5次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为6MPa，在第7次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为9MPa，在第8次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为11MPa，第8次碾压后，滚压筒再以11MPa的压强对混合物料进行5次碾压，得到板状砖；
F、将板状砖在通风的室内放置3h，先将板状砖周边切除2cm，然后将板状砖切割成为符合标准的砖块；
G、将砖块自然风干，使其含水率降低至25%，然后预热至120～150℃，再放入烧结炉进行烧结，烧结的温度为1200～1300℃，烧结时间为11h，烧结后冷却即得到成品。
实施例二
A、收集高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、化铁炉渣、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、尾矿、煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰、硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣中的几种；
B、将各种工业废弃物分别粉碎成粒度小于1.5mm的颗粒，然后放入搅拌机中搅拌，搅拌机的转速为280r/min，搅拌时间为17min；
C、将工业废弃物颗粒与水按体积比1.8：1均匀混合，然后陈化4.5h；
D、称取黏土和水泥，将黏土、水泥、陈化后的工业废弃物颗粒与水搅拌均匀，得到混合物料，其中，黏土、水泥、工业废弃物颗粒与水的重量比为12：7：70：25；
E、将混合物料转入模具中，模具设置有矩形的型腔3，型腔3的长度为18m，宽度为3m，利用滚压筒从型腔3的一端滚动至另一端，然后再滚动回来，完成对混合物料的一次碾压，然后重复上述过程，对型腔3中的混合物料进行多次碾压，其中，在前两次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为0.7MPa，在第3次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为1.8MPa，在第4次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为3.5MPa，在第5次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为7MPa，在第7次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为10MPa，在第8次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为12MPa，第8次碾压后，滚压筒再以12MPa的压强对混合物料进行4次碾压，得到板状砖；
F、将板状砖在通风的室内放置4h，先将板状砖周边切除3cm，然后将板状砖切割成为符合标准的砖块；
G、将砖块自然风干，使其含水率降低至27%，然后预热至120～150℃，再放入烧结炉进行烧结，烧结的温度为1200～1300℃，烧结时间为13h，烧结后冷却即得到成品。
实施例三
A、收集高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、化铁炉渣、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、尾矿、煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰、硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣中的几种；
B、将各种工业废弃物分别粉碎成粒度小于1.5mm的颗粒，然后放入搅拌机中搅拌，搅拌机的转速为300r/min，搅拌时间为15min；
C、将工业废弃物颗粒与水按体积比2：1均匀混合，然后陈化5h；
D、称取黏土和水泥，将黏土、水泥、陈化后的工业废弃物颗粒与水搅拌均匀，得到混合物料，其中，黏土、水泥、工业废弃物颗粒与水的重量比为15：10：80：30；
E、将混合物料转入模具中，模具设置有矩形的型腔3，型腔3的长度为20m，宽度为5m，利用滚压筒从型腔3的一端滚动至另一端，然后再滚动回来，完成对混合物料的一次碾压，然后重复上述过程，对型腔3中的混合物料进行多次碾压，其中，在前两次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为0.9MPa，在第3次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为2MPa，在第4次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为4MPa，在第5次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为8MPa，在第7次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为11MPa，在第8次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为13MPa，第8次碾压后，滚压筒再以13MPa的压强对混合物料进行3次碾压，得到板状砖；
F、将板状砖在通风的室内放置5h，先将板状砖周边切除4cm，然后将板状砖切割成为符合标准的砖块；
G、将砖块自然风干，使其含水率降低至30%，然后预热至120～150℃，再放入烧结炉进行烧结，烧结的温度为1200～1300℃，烧结时间为15h，烧结后冷却即得到成品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、收集各种工业废弃物；
B、将各种工业废弃物分别粉碎成粒度小于1.5mm的颗粒，然后放入搅拌机中搅拌，搅拌机的转速为260～300r/min，搅拌时间为15～20min；
C、将工业废弃物颗粒与水按体积比（1.5～2）：1均匀混合，然后陈化4～5h；
D、称取黏土和水泥，将黏土、水泥、陈化后的工业废弃物颗粒与水搅拌均匀，得到混合物料，其中，黏土、水泥、工业废弃物颗粒与水的重量比为（10～15）：（5～10）：（65～80）：（20～30）；
E、将混合物料转入模具中，模具设置有矩形的型腔，型腔的长度为15～20m，宽度为1～5m，利用滚压筒从型腔的一端滚动至另一端，然后再滚动回来，完成对混合物料的一次碾压，然后重复上述过程，对型腔中的混合物料进行多次碾压，其中，在前两次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为0.5～0.9MPa，在第3次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为1.5～2MPa，在第4次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为3～4MPa，在第5次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为6～8MPa，在第7次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为9～11MPa，在第8次碾压时，滚压筒对混合物料的压强为11～13MPa，第8次碾压后，滚压筒再以11～13MPa的压强对混合物料进行3～5次碾压，得到板状砖；
F、将板状砖在通风的室内放置3～5h，然后将板状砖切割成为符合标准的砖块；
G、将砖块自然风干，使其含水率降低至25%～30%，然后预热至120～150℃，再放入烧结炉进行烧结，烧结的温度为1200～1300℃，烧结时间为11～15h，烧结后冷却即得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法，其特征在于：步骤A中，工业废弃物采用高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、化铁炉渣、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、尾矿、煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰、硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣中的几种。
3.根据权利要求1所述的一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法，其特征在于：步骤E中，所述模具包括水平的底板（1）和四个侧板（2），所述底板（1）的上表面设置有四个插槽，四个插槽围成矩形，每个侧板（2）竖直插接于一个插槽中，四个侧板（2）与底板（1）围成型腔（3）。
4.根据权利要求1所述的一种利用工业废弃物为原料生产烧结砖的方法，其特征在于：在步骤F中，先将板状砖周边切除2cm至4cm，然后再进行切割。
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