CN109437697A - 一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖及其制备方法，属于建筑材料技术领域，由下述质量百分比的原料组成：聚合氯化铝净水剂废渣再生材料65~85%，激发剂5‑15%，固化剂1~5%，增粘剂5~15%，所述激发剂为硅酸钠，所述固化剂为羧甲基纤维素钠，所述增粘剂为5~10wt%的聚乙烯醇溶液。本发明针对生产聚合氯化铝净水剂的废渣进行再生综合利用，充分利用激发剂和固化剂，避免对于环境造成污染；同时生产出的免烧砖可以作为砌体砖进行使用，变废为宝，节约资源，具有较高的经济和社会效益。

Description

一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖及其制备方法。

背景技术

自秦砖汉瓦以来，黏土砖本质上未发生大的变化，一直作为一种用量大、适用范围广的建筑材料被大量采用。鉴于黏土砖需要开采大量粘土，破坏可耕地，且生产过程中对于环境造成不可恢复的影响。相比黏土砖，工业废渣免烧砖具备以下优势：

（1）节约土地资源，利用工业废渣

据统计，我国每年黏土砖需要消耗100万亩土地，其中毁田造砖利用的差不多有2万亩，造成粮食生产减少8000万吨，工业废渣免烧砖的发明，则减少了对于土地资源的开发，同时消耗大量工业废渣，减少对于环境的污染和影响。

（2）节约生产耗能，保护环境

生产烧结砖需要消耗大量煤等传统燃料资源，仅黏土砖烧结工艺一项每年消耗一万吨标准煤，当前国内传统资源缺乏，煤燃烧的同时产生大量废渣和有害气体，严重污染环境，与当前对于环保、绿水青山建设的大环境不符。

（3）免烧砖生产工艺简单，经济成本较低

与烧结砖相比，免烧砖利用工业废渣为原料，不需要烧结，生产成本较烧结砖低，且免烧砖能够消耗大量工业废渣，社会、环境效益较为突出；同时免烧砖外观、强度指标和综合性能指标均能满足相关规范要求。

但是免烧砖也存在一些缺点，如免烧砖成型压力较大，密度较普通烧结砖大，且表面由于压力作用，表面较为光滑；其次对于生产工艺控制精度要求较高，对于免烧砖的水稳定性和大气稳定性的控制需要较高的生产工艺控制精度，本发明的提出，即可解决传统固化免烧砖上述工艺问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖及其制备方法。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖，由下述质量百分比的原料组成：聚合氯化铝净水剂废渣再生材料65~85%，激发剂5-15%，固化剂1~5%，增粘剂5~15%，所述激发剂为硅酸钠，所述固化剂为羧甲基纤维素钠，所述增粘剂为5~10wt%的聚乙烯醇溶液。

进一步地，所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料通过下述步骤获得 ：

（1）将聚合氯化铝净水剂废渣溶于水中调浆得到30~50wt%溶液；

（2）在搅拌下向溶液中加入混凝剂，再搅拌20~40min；

（3）自然沉降10~20min，得到沉淀物和上清液，上清液送去调浆；

（4）将沉淀物进行板框压滤，使沉淀物的含水率在45~50%；

（5）压滤后的滤饼进入烘干机预热，将滤饼加热至180~220℃，使滤饼含水率降低至40%以下；

（6）预热后的滤饼烘干，烘干温度为250~280℃，烘干后物料含水率在10%以下，即得。

进一步地，所述混凝剂为三乙醇胺或CaO固体，加入量为聚合氯化铝净水剂废渣质量的1%-5%。

进一步地，所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料为级配聚合氯化铝净水剂废渣再生材料；所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料的粒度级配为：1-3μm 25~30wt%；＞3μm 25~30wt%；＜1μm 40~45wt%。

上述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖的制备方法，包括如下步骤：

（1）将聚合氯化铝净水剂废渣进行级配；

（2）加入激发剂搅拌后进行室温密封陈化，陈化时间不低于24h；

（3）再加入固化剂和增粘剂，搅匀，15MPa-20MPa保压30~90s；

（4）压制成型后，进行70~80℃蒸汽养护，湿度85±10％，养护时间3~5天；

（5）养护完成后的成品免烧砖，分批次抽检，抗压强度和抗折强度满足MU10以上标准后，即满足出场要求。

根据免烧砖性能要求可调整PAC废渣级配和选择建筑废弃材料、细砂和石子作为骨料。

本发明针对生产聚合氯化铝净水剂的废渣进行再生综合利用，充分利用激发剂和固化剂，避免对于环境造成污染；同时生产出的免烧砖可以作为砌体砖进行使用，变废为宝，节约资源，具有较高的经济和社会效益。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

下述实施例中的聚合氯化铝净水剂废渣再生材料通过下述步骤获得 ：

（1）将聚合氯化铝净水剂废渣溶于水中调浆得到40wt%溶液；

（2）在搅拌下向溶液中投加占废渣质量3%的混凝剂CaO，再搅拌30min；

（3）自然沉降15min，得到沉淀物和上清液，上清液送去调浆；

（4）将沉淀物经过板框压滤机进行压滤，经0.4MPa压力和20层滤袋过滤，压滤完成后滤饼含水率约为50%；

（5）压滤后的滤饼进入烘干机预热，将滤饼加热至200℃，使滤饼含水率降低至40%以下；

（6）预热后的滤饼烘干，烘干温度为270℃，烘干后物料含水率在10%以下，即得。

下述实施例中搅拌时所用搅拌机为耐酸碱强制式搅拌机，HZ-10型，技术参数：功率10kW，转速为500转/min，容积800kg。

制砖用设备：耐酸碱腐蚀性制砖机KW-40型，速率为40块/min，制砖机的技术参数：功率：15kW、压力50t，每小时出砖量1000~1200块，单块重量2.8kg，规格：240 mm×115 mm×53mm。

实施例1

一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖，由下述质量百分比的原料组成：聚合氯化铝净水剂废渣再生材料70%，激发剂10%，固化剂5%，增粘剂15%，所述激发剂为硅酸钠，所述固化剂为羧甲基纤维素钠，所述增粘剂为10wt%的聚乙烯醇溶液。

所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料为级配聚合氯化铝净水剂废渣再生材料；所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料的粒度级配为：1-3μm 30wt%；＞3μm 30wt%；＜1μm40wt%。

上述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖的制备方法，包括如下步骤：

（1）将聚合氯化铝净水剂废渣进行级配；

（2）加入激发剂搅拌后进行室温密封陈化，陈化时间不低于24h；

（3）再加入固化剂和增粘剂，搅匀，通过传送带输送至制砖机进行压制，20MPa保压60s；

（4）压制成型后，进行75℃蒸汽养护，湿度85±10%，养护时间5天；

（5）养护完成后的成品免烧砖，分批次抽检，抗压强度和抗折强度满足MU10以上标准后，即满足出场要求。

实施例1制得的免烧砖按照《建筑垃圾再生骨料实心砖》（JG/T 505-2016）相关要求进行检测，测得其表面质量良好，没有明显裂纹，吸水率4.0%，抗压强度15MPa，抗折强度5.0MPa，抗冻性100次冻融循环无明显裂纹。

实施例2

一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖，由下述质量百分比的原料组成：聚合氯化铝净水剂废渣再生材料65%，激发剂15%，固化剂5%，增粘剂15%，所述激发剂为硅酸钠，所述固化剂为羧甲基纤维素钠，所述增粘剂为5wt%的聚乙烯醇溶液。

所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料为级配聚合氯化铝净水剂废渣再生材料；所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料的粒度级配为：1-3μm 30wt%；＞3μm 30wt%；＜1μm40wt%。

上述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖的制备方法，包括如下步骤：

（1）将聚合氯化铝净水剂废渣进行级配；

（2）加入激发剂搅拌后进行室温密封陈化，陈化5天；

（3）再加入固化剂和增粘剂，搅匀，通过传送带输送至制砖机进行压制，20MPa保压30s；

（4）压制成型后，进行80℃蒸汽养护，湿度85±10%，养护时间3天；

（5）养护完成后的成品免烧砖，分批次抽检，抗压强度和抗折强度满足MU10以上标准后，即满足出场要求。

实施例2制得的免烧砖按照《建筑垃圾再生骨料实心砖》（JG/T 505-2016）相关要求进行检测，测得其表面质量良好，没有明显裂纹，吸水率5.0%，抗压强度12MPa，抗折强度4.5MPa，抗冻性100次冻融循环无明显裂纹。

实施例3

一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖，由下述质量百分比的原料组成：聚合氯化铝净水剂废渣再生材料85%，激发剂5%，固化剂1%，增粘剂9%，所述激发剂为硅酸钠，所述固化剂为羧甲基纤维素钠，所述增粘剂为5wt%的聚乙烯醇溶液。

所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料为级配聚合氯化铝净水剂废渣再生材料；所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料的粒度级配为：1-3μm 30wt%；＞3μm 30wt%；＜1μm40wt%。

上述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖的制备方法，包括如下步骤：

（1）将聚合氯化铝净水剂废渣进行级配；

（2）加入激发剂搅拌后进行室温密封陈化，陈化4天；

（3）再加入固化剂和增粘剂，搅匀，通过传送带输送至制砖机进行压制，15MPa保压90s；

（4）压制成型后，进行70℃蒸汽养护，湿度85±10%，养护时间5天；

（5）养护完成后的成品免烧砖，分批次抽检，抗压强度和抗折强度满足MU10以上标准后，即满足出场要求。

实施例3制得的免烧砖按照《建筑垃圾再生骨料实心砖》（JG/T 505-2016）相关要求进行检测，测得其表面质量良好，没有明显裂纹，吸水率4.8%，抗压强度14MPa，抗折强度4.7MPa，抗冻性100次冻融循环无明显裂纹。

对比例1

和实施例1的不同之处在于：将收集的聚合氯化铝净水剂废渣直接用于制备免烧砖，其他同实施例1，按照《建筑垃圾再生骨料实心砖》（JG/T 505-2016）相关要求进行检测，测得其表面质量良好，没有明显裂纹，吸水率3.5%，抗压强度12MPa，抗折强度4.2MPa，抗冻性100次冻融循环有裂纹。由此可见，对聚合氯化铝净水剂废渣的再处理可明显提高免烧砖的抗冻性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽展示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了这些其他变型或修改。

Claims (5)

1.一种聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖，其特征在于，由下述质量百分比的原料组成：聚合氯化铝净水剂废渣再生材料65~85%，激发剂5-15%，固化剂1~5%，增粘剂5~15%，所述激发剂为硅酸钠，所述固化剂为羧甲基纤维素钠，所述增粘剂为5~10wt%的聚乙烯醇溶液。

2.根据权利要求1所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖，其特征在于，所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料通过下述步骤获得 ：

（1）将聚合氯化铝净水剂废渣溶于水中调浆得到30~50wt%溶液；

（2）在搅拌下向溶液中加入混凝剂，再搅拌20~40min；

（3）自然沉降10~20min，得到沉淀物和上清液，上清液送去调浆；

（4）将沉淀物进行板框压滤，使沉淀物的含水率在45~50%；

（5）压滤后的滤饼进入烘干机预热，将滤饼加热至180~220℃，使滤饼含水率降低至40%以下；

（6）预热后的滤饼烘干，烘干温度为250~280℃，烘干后物料含水率在10%以下，即得。

3.根据权利要求2所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖，其特征在于，所述混凝剂为三乙醇胺或CaO固体，加入量为聚合氯化铝净水剂废渣质量的1%-5%。

4.根据权利要求1所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖，其特征在于，所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料为级配聚合氯化铝净水剂废渣再生材料；所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料的粒度级配为：1-3μm 25~30wt%；＞3μm 25~30wt%；＜1μm 40~45wt%。

5.权利要求1至4任一所述聚合氯化铝净水剂废渣再生材料免烧砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将聚合氯化铝净水剂废渣进行级配；

（2）加入激发剂搅拌后进行室温密封陈化，陈化时间3~5天；

（3）再加入固化剂和增粘剂，搅匀，15MPa-20MPa保压30~90s；

（4）压制成型后，进行70~80℃蒸汽养护，湿度85±10％，养护时间3~5天；

（5）养护完成后的成品免烧砖，分批次抽检，抗压强度和抗折强度满足MU10以上标准后，即满足出场要求。