CN107954659A - 一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体及其制造方法,其特征在于它采用电镀污泥,经过高温焚烧、破碎、分选、粉碎、磨粉、筛分制成粉料与粉煤灰、硅酸盐水泥、轻质陶粒、聚丙烯纤维、石膏、2型強化粉、聚羧酸盐高效减水剂、双氧水和水为原料,采用微机全自动控制,用螺旋管输送机,将混合料送入高速混泡制浆机混合均匀呈糊状,制成泡沫浆料,将料浆送进模具浇注成型,经自然养护而形成的一种含有大量封闭气孔的新型发泡轻质保温墙体固化后,送入脱模机脱模,堆场存放,制成电镀污泥发泡轻质保温墙体产品;该产品具有重量轻,保温、隔热、強度高,无污染,成本低,效益好的优点及效果;经检测达到JG/T266—2011国家行业标准要求。

Description

一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体,具体地说它是以电镀污泥 经过脱水、高温焚烧后的污泥粉料和粉煤灰为主要原料生产的发泡轻质保温墙体,属废弃 物处理领域。
[0002]本发明还涉及该发泡轻质保温墙体的制造方法。
背景技术
[0003]建筑材料是建筑工业化的主要物质基础,要开展大规模的建设,必须要有建筑材 料工业先行;但是,传统的建筑材料己不能适应现代的建筑工业化的要求,需要创造一种新 型的建筑材料逐步取代某些传统的建筑材料;本发明采用电镀污泥和粉煤灰生产的发泡轻 质保温墙体,就是为了替代传统的粘土砖、砌块砌筑的传统墙体;它是由发泡剂制成的泡沫 分散于水泥砂浆中,利用电镀污泥、粉煤灰和轻质陶粒作为填料通过胶凝作用来固化泡沫 所形成的一种新型发泡轻质保温墙体材料;它的突出特点就是采用机械发泡在浆料内形成 泡沫气孔,属于多孔轻质材料,使住宅墙体轻质化和保温隔热化;其方法是采用机械方法将 发泡剂制成泡沫,然后再与硅、钙质材料混合撹拌均匀制成发泡轻质保温墙体材料,使这些 材料的硬质微粒黏附到泡沫的外壳上面,使泡沫的气泡就变成互相隔离的单个气泡体,气 泡的壁体是由泡沫料浆的微粒和水构成;发泡轻质保温墙体的气孔形状与加气混凝土砌块 有所不同,它是在毛细管作用之下产生变形而变成多面体,其特点是重量轻,发泡轻质墙体 的干体积密度一般为200kg〜500kg/m3,相当于黏土砖的1/4〜1/10左右,普通混凝土的1/5 〜1/10左右,也低于一般轻骨料的混凝土;采用发泡轻质保温墙体替代传统的粘土砖墙体 作为屋面材料可以大大减轻建筑物的自重,可降低建筑物的自重率为30〜50%;能增加楼层 高度,从而节约建筑物的占地面积和减少建筑物的荷载对地基的压力;并具有节能、环保、 隔音、隔热、防水、防火、保温、防冻、防震、延长建筑物使用寿命的特点。
[0004]电镀污泥,是模具电镀加工厂,采用智能氧化、直线式电镀、智能铜、镍、铬电镀、液 压式电镀、汽车专用镀膜、中频磁控镀膜、装饰真空镀膜、多功能离子镀膜等大型机械电镀 设备,在模具电镀、不锈钢电镀、汽车、车灯、标志、钢卷、电器、液晶电视、音响、家电产品等, 进行表面喷砂、磨光、滚光、抛光、刷光、大型机械化学镀镍、大型打印机轴承化学镀镍和铝 合金直接电镀生产过程中产生的废砂泥及工业废水和工厂内生活区排放的生活污水,经过 处理后分离出来的固体废弃物;由于在加工处理时有喷砂处理、有机溶剂除油、化学除油、 电化学除油,因此,电镀污泥的成分及来源均比较复杂;其中含有大量的镉、汞、铅、铬、砷、 镍、锌、铜、氰化物和重金属元素含量较高,还含有病原菌、寄生虫卵、有机污染物的有毒有 害物质,属于国家规定的危险固体废弃物之一;随着我国工业生产和经济的高速发展,特别 是汽车工业和高速铁路的发展规模越来越大,电镀工业废水和员工生活区的生活污水的排 放量日益增多,电镀污泥的产生量也迅速增加;大量积累的电镀污泥,不仅将占用大量的土 地,而且其中的有害成分如重金属,铜、铬、砷、汞、镉、铅、镍、锌,病原菌、寄生虫卵、有机污 染物及臭气将成为影响城市环境卫生的一大公害;各级政府及有关部门都在积极寻找有效 的处理技术,目前我国对电镀污泥的处理方法,主要是采用填埋方法进行处理,以减少对环 境的污染;但是,电镀污泥的成分比较复杂,含水率高,特别是重金属含量高,属于高污染危 险固体废弃物;若未经处理直接填埋,将会污染土壤和地下水资源,容易产生二次污染,对 环境造成严重危害;长期填埋需要占用大量的土地资源,如何妥善科学地对电镀污泥进行 处理处置,使其达到减量化、稳定化、无害化和资源化;受到各级政府及环保科学专家们的 高度重视。
发明内容
[0005] 本发明的目的正是为了解决上述存在的问题而提供一种用电镀污泥焚烧灰渣、粉 煤灰为主要原料生产的发泡轻质保温墙体,从而解决了电镀污泥、粉煤灰对环境的污染,还 解决了电镀污泥、粉煤灰的资源化再生利用,变废为宝,化害为益,实现了固体废弃物的资 源良性循环利用。
[0006]本发明还提供该发泡轻质保温墙体的制造方法。
[0007]本发明的目的是通过下列技术方案实現的; 一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体,其特征在于它由下述重量配比的 原料制成: 电镀污泥焚烧灰渣粉料 58〜68份 粉煤灰粉料 28〜38份 硅酸盐水泥 22〜28份 轻质陶粒 10〜18份 聚丙烯纤维 1.0〜1.8份 石肯粉料 15〜25份 2型强化粉 8〜15份 高效减水剂 8〜15份 双氧水 5〜8份 水 35〜50份 所述的电镀污泥,是模具电镀厂采用汽车专用镀膜、中频磁控镀膜、装饰真空镀膜、多 功能离子镀膜的设备,对模具电镀、不锈钢电镀、汽车、车灯、标志、钢卷、电器、液晶电视、音 响和家电产品,进行表面磨光、抛光、刷光、滚光、喷砂的加工处理过程中产生的废砂泥和电 镀过程中产生的工业废水,经过污水处理厂采用物理化学方法处理后产生的电镀污泥,一 般含水率在93%〜99%;经过机械脱水至含水率为80%以下,采用全自动机械动态式双筒回转 窑对电镀污泥进行高温焚烧;用螺旋输送机,将电镀污泥输送到窑尾进料入口,使污泥能自 动进入窑内,随着窑体的转动,电镀污泥缓慢经过窑体干燥区,其中:窑体转速为2.0〜2.6/ min,干燥温度为220°C〜250°C,干燥时间为30min;进预热焚烧区,预热温度为350°C〜400 °C,时间为30〜35min;进入高温焚烧区,其窑体转速为2.8〜4.0/min,焚烧温度应控制在适 合电镀污泥焚烧渣能够形成小颗粒的温度:750°C〜950°C;温度过低有机污染物质燃烧不 彻底,容易形成恶臭气体,污染环境,温度过高,电镀污泥容易结成大块,不利于小颗粒的形 成,需要增加破碎设备及工艺流程的投入,不能有效的降低生产成本;所以对电镀污泥的焚 烧温度控制要求比较严格,时间应控制在3〇〜40min;经高温焚烧出窑的电镀污泥粉料通过 冷却后,米用多级振动筛进行筛分制成其粒径为小于0.045mm的粉料. 所述的粉煤灰粉料,是火力发电厂利用煤炭为燃料的发电过程中通过烟气除,丨、 的一种飞灰,经过干燥、筛分后制成其粒径为小于0.045mm的粉料; n 所述的石膏粉料,是石脅矿石,经过尚温煅烧、破碎、粉碎、分选、磁选、磨粉、筛分后制 成其粒径为小于〇.〇45mm的粉料。 n
[0008] 所述的一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体的制造方法,其特征在于夕松昭 下述步骤进行: … (a)取5S〜68重量份的电镀污泥焚烧灰渣粉料、2S〜38重量份的粉煤灰粉料、U〜28重 量份的硅酸盐水泥、10〜18重量份的轻质陶粒、1〜1_8重量份的聚丙烯纤维、15〜25重量份 的石膏粉料、8〜I5重量份的2型強化粉、8〜12重量份的高效减水剂、35〜5〇重量份的水的 原料,采用微机全自动控制,先将固体原料用搅拌机混合均匀,用螺旋管输送机或皮带式输 送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量水泵按比例将水送入封闭 式高速混泡制浆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再取5〜8重量份的双氧水加入到撹拌机内 撹拌均匀,用浇注泵送进模具内浇注成型,经自然养护固化而形成的一种含有大量封闭气 孔的新型发泡轻质保温墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入脱模机脱模,脱模机将 产品顶出模具后由自动码垛机将产品码垛好,再由叉车运至堆放场存放,制成用电锻污泥 制造的发泡轻质保温墙体产品。
[0009] 所述的一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体,其特征在于所述的轻质陶粒的 粒径为5〜25mm。
[0010]本发明选用电镀污泥焚烧灰渣粉料和粉煤灰作为生产发泡轻质保温墙体的主要 原料,是因为电镀污泥焚烧灰渣粉料和粉煤灰中所含活性成分二氧化硅和三氧化二铝的含 量较高,其中Si〇2含量在65%以上,Als〇3含量在2〇%以上,还含有铁、钙、镁等多种元素,有潜 在的水化活性,它能与氢氧化钙在常温下起化学反应,生成较稳定的水化硅酸钙和水化铝 酸钙;其中活性Si〇2参与水化程度比较大,所生成的托勃莫来石比较多,而托勃莫来石的生 成对发泡轻质保温墙体的强度具有一定的增强作用,生成量越大,发泡轻质保温墙体的强 度就越高;电镀污泥焚烧灰渣粉料,是模具电镀厂采用汽车专用镀膜、中频磁控镀膜、装饰 真空镀膜、多功能离子镀膜的设备,对模具电镀、不锈钢电镀、汽车、车灯、标志、钢卷、电器、 液晶电视、音响和家电产品,进行表面磨光、抛光、刷光、滚光、喷砂的加工处理过程中产生 的废砂泥和电镀过程中产生的工业废水,经过污水处理厂采用物理化学方法处理后产生的 电镀污泥,一般含水率在93%〜99%;经过机械脱水至含水率为80%以下,采用机械动态式双 筒回转窑对电镀污泥进行高温焚烧过程中产生的一种废渣;随着电镀污泥在高温燃烧过程 中,伴随着多孔性炭粒和污泥中的有机污染物质被完全燃烧和升高温度,使电镀污泥中的 矿物质得已脱水、分解、氧化变成无机氧化物质;是污泥焚烧灰渣颗粒变成多孔玻璃体,尽 管其形态大体上仍维持与多孔炭粒相同,但比表面积明显地小于多孔炭粒;使多孔玻璃体 逐渐熔溶收缩而形成颗粒,其孔隙率不断降低,圆度不断提高,粒径不断变小,最终由多孔 玻璃体转变为一密度较高、粒径较小的密实球体,颗粒比表面积下降为最小;不同粒度和密 度的灰粒具有显著的化学和矿物学方面的特征,小颗粒一般比大颗粒更具玻璃性和化学活 性;经研究分析,其污泥焚烧灰渣中Si〇2含量为:36.65%,〜48 • 53%; Al2〇3含量为:16 • 52%〜 18.68%;将污泥焚烧灰渣进行分选、磁选去除废金属、粉碎、磨粉、筛分后制成其细度粒径为 小于0.045mm的粉料;用于生产发泡轻质保温墙体的原料。
[0011] 粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合材料,它是燃烧煤炭的火 力发电厂将煤炭磨成100微米以下的煤粉,用预热空气喷入炉膛成悬浮状态燃烧,产生混杂 有大量不燃物的高温烟气,经除尘装置捕集而获得的煤灰;粉煤灰的化学组成与粘土质相 似,主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽碳粒;它本身略有水硬 胶凝性能,但当以粉状及水存在时,能在常温特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下,与氢氧 化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应,生成具有水硬胶凝性能的化合物,成为一种 增加强度和耐久性的材料;粉煤灰是以颗粒形态存在的,且这些颗粒的矿物组成、粒径大 小、形态各不相同,人们通常将其形状分为珠状颗粒和渣状颗粒两大类,采用扫描式电子显 微镜的观察显示,粉煤灰由多种粒子构成,其中珠状颗粒包括空心玻珠(漂珠)、厚壁及实心 微珠(沉珠)、铁珠(磁珠)、炭粒、不规则玻璃体和多孔玻璃体等组成,其中不规则玻璃体是 粉煤灰中较多的颗粒之一,大多是由似球和非球形的各种浑圆度不同的粘连体颗粒组成; 有的粘连体断开后,其外观和性质与各种玻璃球形体相同,其化学成分则略有不同,多孔玻 璃体形似蜂窝,具有较大的比表面积,易黏附其他碎屑,密度较小,熔点比其他微珠偏低,其 颜色由乳白至灰不等,在扫描式电子显微镜下可以比较容易地观察到不规则玻璃体的存 在;渣状颗粒包括海绵状玻璃渣粒、炭粒、钝角颗粒、碎屑和粘聚颗粒等,正是由于这些颗粒 各自组成上的变化,组合上的比例不同,才直接影响到粉煤灰质量的优劣;在混凝土中掺加 粉煤灰能够节约大量的水泥和细骨料,减少了用水量,改善混凝土拌和物的和易性,增强混 凝土的可泵性,减少了混凝土的徐变;减少水化热、热能膨胀性,提高混凝土抗渗能力,增加 混凝土地修饰性;采用二级优质粉煤灰特别适用于配制栗送混凝土、大体积混凝土、抗渗结 构混凝土、抗盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混 凝土;具有和易性好、可泵性强、装饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性能增强等优点。
[0012] 本发明选用硅酸盐水泥和石膏粉料为电镀污泥发泡轻质保温墙体的硅钙质胶凝 材料;选用双氧水为发泡剂,2型強化粉为稳泡剂,聚羧酸盐高效减水剂为减水剂,聚丙烯纤 维为增强剂的多种添加剂来提高和改善电镀污泥发泡轻质保温墙体的性能;使电镀污泥发 泡轻质保温墙体具有良好的保温、隔热、隔音、抗震、不燃、耐久、无毒、环保,可钉可锯等耐 久性指标大幅度提高;上述多种添加剂具有分散性强、减水率高、掺量少、高效、工艺稳定等 优点;便于生产和具有良好的耐热与长期稳定性;能够增强电镀污泥发泡轻质保温墙体的 抗压强度。
[0013] 本发明选用聚丙烯纤维作为电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体的增强剂;聚丙烯 纤维,是一种高强聚丙烯束状单丝纤维,经特殊的表面处理技术,确保了纤维在发泡轻质保 温墙体中具有极佳的分散性及与水泥混合料浆机体的包裹力;在发泡轻质保温墙体中,首 先要解决的问题是减轻墙体材料的自重,提高墙体的軔性、抗裂性和耐久性,是对其发泡轻 质保温墙体的改性研宄的主要课题;选用聚丙烯纤维作为发泡轻质保温墙体的增强剂,可 以解决克服传统的普通混凝土材料抗湾能力差,体积重,容易开裂等缺点;采用Y型和园型 聚丙烯纤维,用量的范围是0.3〜0.9kg/m3通过不同的掺量、不同的截面纤维,达到增强、增 韦刃的目的;随着荷载的增加,当纤维发泡轻质保温墙体的裂缝扩展通过纤维增强效应区时, 裂缝将受到纤维的阻挡而缓慢发展或改变方向绕过纤维而在另一个较容易通过的区域内 通过,然后又被其它纤维阻挡;与此同时,开裂区的纤维将提供拉拔阻力,阻止裂缝张开;由 于纤维乱向分布的特点,使这种开裂和阻裂也是乱向的,这样就增加了裂缝开裂路径的曲 折性,使发泡轻质墙体在荷载作用下表现为裂缝缓慢的增长;对聚丙烯纤维的技术参数要 求’直径15〜50um,笛度0_91g/m3,颜色为白色,抗拉强度>450MPa,断裂延伸率>15%,弹性模 量>5000MPa,熔点160〜180°C,耐酸碱性极高,无吸水性能,热传导性极低;经实验证明:聚 丙烯纤维在发泡轻质保温墙体中具有良好的防裂、变形、抗渗、抗冻、耐磨、抗冲击、耐久性 等性能均优于普通混凝土砂浆材料的结构: a、 一般用12〜19mm的聚丙烯单丝纤维,强度大,抗裂效果好,有效提高发泡轻质保温墙 体的抗裂能力;同普通混凝土砂浆材料相比,如加入体积掺量〇 • 1% (约〇 • 9kg/m3)的聚丙烯 单丝纤维,使发泡轻质保温墙体的抗裂能力提高70%以上; b、 提高发泡轻质保温墙体的抗渗性能;用量为〇jkg/m3掺量的聚丙烯束状单丝纤维, 使发泡轻质保^墙体比普通混凝土砂浆材料的抗渗能力提高60%〜70%; c、 显著提高发泡轻质保温墙体的抗冲击性能和耐磨性能;聚丙烯纤维虽然刚度较低, 传递荷载的能力差,但能吸收冲击能量,有效减小裂隙,增强介质材料连续性,减小了冲击 波被阻断引起的局部应力集中现象,因而能大大提高发泡轻质保温墙体的抗冲击性能和韧 性; d、 提高发泡轻质保温墙体的抗冻性能;在发泡轻质保温墙体中加入聚丙烯纤维,可以 缓解温度变化而引起的发泡轻质保温墙体内部应力的作用,阻止温度裂缝的扩展;同时,发 泡轻质保温墙体抗渗能力的提高也有利于其抗冻能力的提高;经试验表明,在发泡轻质保 温墙体中加入聚丙烯纤维可作为一种有效的发泡轻质保温墙体温差补偿抗裂材料; > e、提高发泡轻质保温墙体制品的质量,有效保持制品边、角、表面的完整性,使制品内 不受腐蚀和料浆基体耐受变形能力,从而改善其韧性和抗冲击性能。
[0014]本发明的一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体的制造方法: (a)将电镀污泥焚烧灰渣粉料、粉煤灰粉料、硅酸盐水泥、轻质陶粒、聚丙烯纤维、石膏 粉料、2型強化粉、高效减水剂,采用微机全自动控制,先将固体原料用搅拌机混合均匀,用 螺旋管输送机或皮带式输送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量 水泵按比例将水送入封闭式高速混泡制浆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再将双氧水加入 到撹拌机内撹拌均匀,用浇注栗送进模具内浇注成型,经自然养护固化而形成的一种含有 大量封闭气孔的新型发泡轻质保温墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入脱模机脱 模,脱模机将产品顶出模具后由自动码垛机将产品码垛好,再由叉车运至堆放场存放,制成 用电镀污泥制造的发泡轻质保温墙体产品。
[0015]本发明的一种用电镀污泥焚烧灰渣粉料生产的发泡轻质保温墙体的形成过程可 分为两个阶段;第一阶段是物理发泡阶段和发泡液的配制,发泡剂一般浓度较大,不能直接 加入到发泡机内使用,在使用前均应先配成稀释发泡液,稀释液的配比以发泡剂重量份的 30〜50倍的比例兑水配成稀释发泡液;具体作法是:将发泡剂、稳泡剂和水混合均匀制成发 泡液经过过滤使发泡液纯净,储存在储料罐内密封备用,用人工加入或采用全自动泵输送 进发泡机内,一般在发泡机开机前20min将发泡液加入到发泡机内,使空气进入发泡剂溶液 中用高压空气压缩发泡机将发泡剂溶液和压缩空气在混合机内进行混合,然后在压缩空气 的作用下,穿过一个特制的发泡管制成泡沫;泡沫质量要求,一般要求发泡机制出的泡沫, 泡径小、泡沫均匀、产泡量大,泡径约在0.5mm〜Iram之间;适用于生产200kg/m3〜500kg/m3的 中低密度及质量要求的发泡轻质保温墙体。
[0016] 第二阶段是泡沫形成泡沫墙体气孔壁的阶段,用高压空气压缩发泡机制出的泡沫 最终成为用电镀污泥焚烧灰渣粉料制成的发泡轻质保温墙体的气孔,由气、液、界面向气、 液、固界面转变;泡沫本来是气液两相体系,由液膜包围气体;而胶凝材料浆体是水和胶凝 材料颗粒形成的液、固两相体系;泡沫混入胶凝材料浆体,二者就变成气、液、固三相体系, 即料浆是由气泡、水、固体颗粒三相组成;这一变化使气泡的液膜随之发生变化,气泡由单 纯的液膜变成液固复合膜,气泡的膜层上黏附着水泥浆料等固体颗粒,原来的气泡液膜是 很薄的,只有几纳米,黏附固体颗粒后,使液膜由薄变厚,而气泡在进入水泥等胶凝材料楽 体后,稳定性增加,为固泡创造了良好的条件。
[0017] 这一阶段从浇注成型后开始到浆体初凝,是胶凝材料的静停初凝阶段,泡沫开始 进行黏附在气泡膜上的胶凝颗粒慢慢生成胶凝物质,产生一定的强度,既有泡沫初始的液 膜机械强度,也有胶凝物质产生的附着层强度;在水化作用刚刚开始和初期,泡沫液膜的强 度仍起着主导作用,而在后期接近初凝时,胶凝产生的强度则占主导作用;这一阶段的长 短,取决于胶凝材料的初凝时间即它的凝结速度,另外也取决于胶凝材料水化产物的类型; 胶凝材料初凝时间越短,水化物的胶凝性越强,泡沫就越稳定;同时,泡沫将发生质的变化, 泡沫的膜层将由液、气、固三相界面转变为气、固界面,水化开始加快进行,大量水化热使泡 沫液膜的水分蒸发;同时,胶凝材料的水化需要大量的水,泡沫液膜及泡间的水被水化消 耗,这就使泡沫的液膜逐渐减薄,最后完全消失;原来附着在气泡膜上的水在水膜减薄的过 程中,逐渐取代水膜,形成了一个包围气体的胶凝层,当泡沫液膜消失时,胶凝层完全封闭 了空气,形成气孔壁;于是泡沫完成了向气孔转变的全过程,使泡沫变成气孔,被胶凝物质 固定在用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体内,使原来泡沬的液膜形成了发泡轻质保温墙 体气孔壁。
[0018] 在常温常压下,使料浆膨胀,同时使硅质材料及钙质材料的水化凝结,形成一种强 度很低的多孔结构墙体;使墙体中的钙质材料与硅质材料发生反应,在料浆中形成了众多 的独立、微小、封闭的细微气孔,使料浆的体积逐渐膨胀,料浆中的水分由于参加反应成为 结合水而逐渐减少,水化产物在溶液中浓度逐渐增加并达到饱和状态而析出微小的晶体; 微晶与凝聚的液体逐渐变成了失去流动性的凝聚状态,形成了强度较低但可以承受自身的 质量的坯体;这主要是钙质材料与硅质材料的水热合成,生成的水化产物又进一步与电镀 污泥焚烧灰渣粉料和粉煤灰发生水热反应,生成托勃莫来石和低钙水化硅酸钙;为了使电 镀污泥焚烧灰渣粉料和粉煤灰生产的发泡轻质保温墙体具有良好的性能,必须使材料内部 有较多的托勃莫来石形成;托勃莫来石是一种板状结晶体,有较高的强度,而且收缩比较 小;低钙水化硅酸钙是一种卷曲状的非结晶性的产物,也有较高的强度,但干燥收缩比较 大;从料浆开始反应到失去流动性,并具有一定结构强度的过程,称为固化;随着固化过程 的完成,坯体中的多孔结构基本形成,同时水化反应继续进行,孔壁结构日趋致密,并逐渐 增强,使坯体强度增加。
[0019] 本发明利用石膏粉料在料浆中调节原来已生成的三硫型水化硫铝酸钙分解成无 水硫酸钙和水化铝酸盐,这部分水化铝酸盐和料浆中含有的剩余水化铝酸盐与硅质材料中 的Si〇2作用生成水石榴子石;使电镀污泥焚烧灰渣粉料和粉煤灰中含有△12〇3与5;[02作用生 成水石榴子石;钙质材料遇水消解成Ca (0H)2;在自然条件下,Ca (0H) 2与硅质材料中的以02 发生反应,生成高碱性水化硅酸钙,这些水化产物又与尚未反应的Si02继续反应生成低碱 水化硅酸钙,最后生成低钙水化硅酸钙和托勃莫来石;在电镀污泥粉料制造的发泡轻质保 温墙体结构中的主要生成物都是托勃莫来石和低钙水化硅酸钙,其次是水石植子石,其内 部结构是以未反应的坚硬的桂质材料为内核,周边包裹着大量的水热反应生成物一板状的 托勃莫来石和低钙水化硅酸钙,而形成致密的多孔结晶体,从而使发泡轻质保温墙体具有 足够的强度。
[0020]用本发明的原料还可制成不同规格型号的砌块和楼顶现浇隔热层。
[0021 ]按照本发明技术用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体,经国家规定的有关建筑材 料质量检测部门检验,各项技术指标均达到国家规定的建筑墙体材料标准要求。
[0022] 经广东省建材科学研宄院建材产品质量检验中心检测结果如下: 用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体检测:依据《泡沫混凝土》JG/T266-2011 中华人民共和国建筑工业行业标准;规格:100 X 100 X lOOmrn; a) 抗压强度:平均值:3.55MPa,单组最小值:3.28MPa; b) 千燥表观密度为:302kg/m3; c) 干燥收缩率为:0.20mm/m; d) 吸水率为:5%; e) 导热系数(干态)/【wAm.k)】0.06; f) 放射性:内照射:〇_3、外照射:0.6,优于国家标准;检验依据:GB6566-2010 《建筑材料放射性核素限量》。
[0023]由于采取上述技术方案本发明技术具有如下优点及效果: a) 本发明的用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体,质量轻,容重小,一般在200〜 500kg/m3,能浮于水面,每立方米密度相当于等体积普通粘土砖的丨/4〜1/1〇左右,普通混 凝土的1/5〜1/10左右,可减轻墙体自重负荷40%以上,因此能够延长高层楼房的使用寿命; b) 隔热保温:由于电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体内部形成有大量的微小气孔,而 且每个气孔都是完全封闭独立的结构,形成了热的不良导体,降低热传导,具有一定的隔音 和吸声效果,可保温、隔热、节能等,保温效果是粘土砖的5倍,混凝土的10倍。120mm的墙体 隔音量为46 db,240mm厚的墙体可以达到完全隔音和共墙分户隔音的要求; c) 收缩率和渗透性低:用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体,在生产过程中掺加了聚 丙烯纤维作为增强剂发泡成型后,性能稳定,其收缩率为〇. i〜〇. 5mm/m,具有良好的收缩率 可确保墙体不开裂;渗透性低:由于发泡轻质保温墙体中微小气孔是呈自闭状,毛细管作用 差,吸水导湿慢,轻质墙体材料可以长时间漂浮在水面上,可有效防止墙壁渗水; d) 耐火阻燃抗震:耐火度为500度以上,100 mm厚的墙体耐火性能达225分钟,240 mm厚 的墙体耐火性能可达4S0分钟,符合一级防火材料要求;由于发泡轻质保温墙体重量轻,其 中发泡气孔对冲击力具有良好的吸收和分散作用,成型后为实心墙整体,地震载荷降低60% 左右,符合抗震材料要求; e) 利用电镀污泥、粉煤灰生产发泡轻质保温墙体替代传统的用实心粘土砖、砌块砌筑 的墙体,能够节省大量的砌墙用砂浆水泥和人工费用、降低成本和缩短施工时间,为绿色、 环保、节能建材,有广泛的发展前景; f) 解决了电镀污泥和粉煤灰在填埋过程中需要占用大量的土地资源和容易造成新的 二次环境污染的难题,既保护了环境,又节约了土地,使电镀污泥和粉煤灰的资源综合利用 率达到98%以上,变废为宝; g)生产工艺简单,无三废排放,符合国家节能减排、发展低碳经济和循环经济政策及国 务院66号文“关于大力发展节能、节地、节水、节材、利废、保温、隔热等新型建筑墙体材料” 要求精神,且投资少、見效快、成本低、可钉、可锯、可任意加工成所需规格,效益好,适合各 级办厂。
[0024]
具体实施方式
[0025] 实施例1 将电镀污泥,是模具电镀厂采用汽车专用镀膜、中频磁控镀膜、装饰真空镀膜、多功能 离子镀膜的设备,对模具电镀、不诱钢电镀、汽车、车灯、标志、钢卷、电器、液晶电视、音响和 家电产品,进行表面磨光、抛光、刷光、滚光、喷砂的加工处理过程中产生的废砂泥和电镀过 程中产生的工业废水,经过污水处理厂采用物理化学方法处理后产生的电镀污泥,一般含 水率在93%〜"%;经过机械脱水至含水率为8〇%以下,采用全自动机械动态式双筒回转窑对 电镀污泥进行高温焚烧;用螺旋输送机,将电镀污泥输送到窑尾进料入口,使污泥能自动进 入窑内,随着窑体的转动,电镀污泥缓慢经过窑体干燥区,其中:窑体转速为2.0〜2.6/min, 干燥温度为22〇°C〜25〇°C,干燥时间为30min;进预热焚烧区,预热温度为350°C〜40(TC,时 间为30〜35min;进入高温焚烧区,其窑体转速为2_8〜4_0/min,焚烧温度应控制在适合电 镀污泥焚烧渣能够形成小颗粒的温度:75〇°C〜950°C ;温度过低有机污染物质燃烧不彻底, 容易形成恶臭气体,污染环境,温度过高,电镀污泥容易结成大块,不利于小颗粒的形成,需 要增加破碎设备及工艺流程的投入,不能有效的降低生产成本;所以对电镀污泥的焚烧温 度控制要求比较严格,时间应控制在30〜40min;经高温焚烧出窑的电镀污泥粉料通过冷却 后,采用多级振动筛进行筛分制成其粒径为小于0 • 045mm的粉料,备用; 将粉煤灰,是火力发电厂利用煤炭为燃料的发电过程中通过烟气除尘后产生的一种飞 灰,经过干燥、筛分后制成其粒径为小于0 • 045mm的粉料,备用; 将石胃,是石霄矿石,经过尚温煅烧、破碎、粉碎、分选、磁选、磨粉、筛分后制成其粒径 为小于0.045mm的粉料,备用。
[0026] (a>取上述制备的电镀污泥焚烧灰渣粉料58kg、粉煤灰粉料28kg、硅酸盐水泥 22kg、粒径为5〜25mm的轻质陶粒10kg、聚丙烯纤维lkg、石膏粉料I5kg、2型強化粉8kg、聚羧 酸盐高效减水剂〇 • 6kg的原料,采用微机全自动控制,先将固体原料用搅拌机混合均匀,用 螺旋管输送机或皮带式输送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量 水栗按比例将35kg水送入封闭式高速混泡制浆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再取5kg的双 氧水加入到撹拌机内撹拌均匀,用浇注栗送进模具内浇注成型,经自然养护固化而形成的 一种含有大量封闭气孔的新型发泡轻质保温墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入 脱模机脱模,脱模机将产品顶出模具后由自动码垛机将产品码垛好,再由叉车运至堆放场 存放,制成用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体产品;经检测平均抗压強度为:3.55MPa,单 组最小值为:3 • 28MPa,干燥表观密度为:3〇2kg/m3,干燥收缩率为:〇. 2〇mm/m,耐火极限为: 200ram厚度/8 • 32h,导热系数(干态)/【wAm • k)】〇. 〇6;放射性:内照射〇. 3,外照射〇 • 6,均达 到JG/T266—2011中华人民共和国建筑工业行业标准要求;为合格产品。
[0027]实施例2 (a)取上述制备的电镀污泥焚烧灰渣粉料68kg、粉煤灰粉料38kg、硅酸盐水泥28kg、粒 径为5〜25mm的轻质陶粒18kg、聚丙烯纤维1.8kg、石膏粉料25kg、2型強化粉15kg、聚羧酸盐 高效减水剂1.2kg的原料,采用微机全自动控制,先将固体原料用搅拌机混合均匀,用螺旋 管输送机或皮带式输送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量水泵 按比例将50kg水送入封闭式高速混泡制浆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再取8kg的双氧水 加入到撹拌机内撹拌均匀,用浇注栗送进模具内浇注成型,经自然养护固化而形成的一种 含有大量封闭气孔的新型发泡轻质保温墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入脱模 机脱模,脱模机将产品顶出模具后由自动码垛机将产品码垛好,再由叉车运至堆放场存放, 制成用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体产品;经检测均达到JG/T2G6—2011中华人民共 和国建筑工业行业标准要求;为合格产品。
[0028] 实施例3 (a)取上述制备的电镀污泥焚烧灰渣粉料60kg、粉煤灰粉料3〇kg、硅酸盐水泥25kg、粒 径为5〜25mm的轻质陶粒12kg、聚丙烯纤维1.2kg、石膏粉料18kg、2型強化粉10kg、聚羧酸盐 高效减水剂〇. 8kg的原料,采用微机全自动控制,先将固体原料用搅拌机混合均匀,用螺旋 管输送机或皮带式输送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量水栗 按比例将40kg水送入封闭式高速混泡制浆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再取6kg的双氧水 加入到撹拌机内撹拌均匀,用浇注泵送进模具内浇注成型,经自然养护固化而形成的一种 含有大量封闭气孔的新型发泡轻质保温墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入脱模 机脱模,脱模机将产品顶出模具后由自动码垛机将产品码垛好,再由叉车运至堆放场存放, 制成用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体产品;经检测均达到JG/T266—2011中华人民共 和国建筑工业行业标准要求;为合格产品。
[0029] 实施例4 (a)取上述制备的电镀污泥焚烧灰渣粉料65kg、粉煤灰粉料33kg、硅酸盐水泥26kg、粒 径为5〜25mm的轻质陶粒14kg、聚丙烯纤维1.4kg、石膏粉料22kg、2型強化粉Ukg、聚羧酸盐 高效减水剂1.0kg的原料,采用微机全自动控制,先将固体原料用搅拌机混合均匀,用螺旋 管输送机或皮带式输送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量水泵 按比例将45kg水送入封闭式高速混泡制浆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再取7kg的双氧水 加入到撹拌机内撹拌均匀,用浇注泵送进模具内浇注成型,经自然养护固化而形成的一种 含有大量封闭气孔的新型发泡轻质保温墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入脱模 机脱模,脱模机将产品顶出模具后由自动码垛机将产品码垛好,再由叉车运至堆放场存放, 制成用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体产品;经检测均达到JG/T266—2011中华人民共 和国建筑工业行业标准要求;为合格产品。
[0030] 实施例5 (a)取上述制备的电镀污泥焚烧灰渣粉料63kg、粉煤灰粉料35kg、硅酸盐水泥27kg、粒 径为5〜25mm的轻质陶粒16kg、聚丙烯纤维1.6kg、石膏粉料24kg、2型強化粉14kg、聚羧酸盐 高效减水剂1.2kg的原料,采用微机全自动控制,先将固体原料用搅拌机混合均匀,用螺旋 管输送机或皮带式输送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量水泵 按比例将48kg水送入封闭式高速混泡制浆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再取8kg的双氧水 加入到撹拌机内撹拌均匀,用浇注栗送进模具内浇注成型,经自然养护固化而形成的一种 含有大量封闭气孔的新型发泡轻质保温墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入脱模 机脱模,脱模机将产品顶出模具后由自动码垛机将产品码垛好,再由叉车运至堆放场存放, 制成用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体产品;经检测均达到JG/T266—2〇11中华人民共 和国建筑工业行业标准要求;为合格产品。

Claims (3)

1. 一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体,其特征在于它由下述重量配比的原料制 成: 电镀污泥焚烧灰渣粉料 58〜68份 粉煤灰粉料 28〜38份 硅酸盐水泥 22〜28份 轻质陶粒 10〜18份 聚丙烯纤维 1.0〜1.8份 石膏粉料 15〜25份 2型强化粉 8〜15份 高效减水剂 8〜15份 双氧水 5〜8份 水 35〜50份 戶£述的电镀污泥,是模具电镀厂采用汽车专用镀膜、中频磁控镀膜、装饰真空镀膜、多 功能离子镀膜的设备,对模具电镀、不锈钢电镀、汽车、车灯、标志、钢卷、电器、液晶电视、音 响和家电产品,进行表面磨光、抛光、刷光、滚光、喷砂的加工处理过程中产生的废砂泥和电 镀过程中产生的工业废水,经过污水处理厂采用物理化学方法处理后产生的电镀污泥,一 般含水率在⑽%〜99%;经过机械脱水至含水率为80%以下,采用全自动机械动态式双筒回转 窑对电镀污泥进行高温焚烧;用螺旋输送机,将电镀污泥输送到窑尾进料入口,使污泥能自 动进入窑内,随着窑体的转动,电镀污泥缓慢经过窑体干燥区,其中:窑体转速为2. 〇〜2.6/ min,干燥温度为220°C〜250°C,干燥时间为30min;进预热焚烧区,预热温度为35CTC〜400 °C,时间为30〜35min;进入高温焚烧区,其窑体转速为2 • 8〜4• 0/min,焚烧温度应控制在适 合电镀污泥焚烧渣能够形成小颗粒的温度:750°C〜95(TC;温度过低有机污染物质燃烧不 彻底,容易形成恶臭气体,污染环境,温度过高,电镀污泥容易结成大块,不利于小颗粒的形 成,需要增加破碎设备及工艺流程的投入,不能有效的降低生产成本;所以对电镀污泥的焚 烧温度控制要求比较严格,时间应控制在30〜40min;经高温焚烧出窑的电镀污泥粉料通过 冷却后,采用多级振动筛进行筛分制成其粒径为小于〇〇45mm的粉料; 所述的粉煤灰粉料,是火力发电厂利用煤炭为燃料的发电过程中通过烟气除尘后产生 的一种飞灰,经过千燥、筛分后制成其粒径为小于0. 〇45mm的粉料; 所述的石膏粉料,是石膏矿石,经过高温煅烧、破碎、粉碎、分选、磁选、磨粉、筛分后制 成其粒径为小于0.045mm的粉料; 所述的一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体的制造方法: (a)将电镀污泥焚烧灰渣粉料、粉煤灰粉料、娃酸盐水泥、轻质陶粒、聚丙稀纤维、石膏 粉料、2型強化粉、高效减水剂,采用微机全自动控制,先将固体原料用搅拌机混合均匀,用 螺旋管输送机或皮带式输送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量 水栗按比例将水送入封闭式尚速混泡制衆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再将双氧水加入 到撹拌机内擋拌均匀,用烧注栗送进模具内饶注成型,经自然养护固化而形成的一种含有 大量封闭气孔的新型发泡轻质保温墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入脱模机脱 模,脱模机将产品顶出模具后由自动码操机将产品码燦好,再由叉车运至堆放场存放,制成 用电镀污泥制造的发泡轻质保温墙体产品。
2. 根据权利要求1所述的一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体,其特征在于所述 的轻质陶粒的粒径为5〜25mm。 ^ '
3. 根据权利要求1所述的一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体的制造方法宜特 征在于它按照下述步骤进行: D ' (a)取58〜68重量份的电镀污泥焚烧灰渣粉料、2S〜38重量份的粉煤灰粉料、22〜28重 量份的桂酸盐水泥、10〜18重量份的轻质陶粒、1〜1.8重量份的聚丙稀纤维、15〜25重量份 的石膏粉料、8〜15重量份的2型強化粉、8〜12重量份的高效减水剂、35〜50重量份的水的 原料,米用微机全自动控制,先将固体原料用揽样机混合均勾,用螺旋管输送机或皮带式输 送机将混合料送入封闭式高速混泡制浆搅拌机内,再用自动计量水栗按比例将水送入封闭 式高速混泡制浆撹拌机内,将原料搅拌呈糊状,再取5〜8重量份的双氧水加入到撹拌机内 撹拌均匀,用浇注泵送进模具内浇注成型,经自然养护固化而形成的一种含有大量封闭气 孔的新型发泡轻质墙体;(b)采用人工脱模或由摆渡车自动送入脱模机脱模,脱模机将产品 顶出模具后由自动码垛机将产品码垛好,再由叉车运至堆放场存放,制成用电镀污泥制造 的发泡轻质保温墙体产品。
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