CN110386795B - 一种轻质阻燃硅藻土砖及其制备方法 - Google Patents

一种轻质阻燃硅藻土砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种轻质阻燃硅藻土砖及其制备方法，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土35‑40%、水泥35‑40%、赤泥3‑5%、动物蛋白发泡剂5‑10%，其余均为水。所述废硅藻土为铝加工行业废弃物含油硅藻土经提油无害化处理后的废硅藻土，废硅藻土中二氧化硅的重量比大于80%，含油量小于0.001%。与现有技术相比，本发明将铝加工行业的废硅藻土用于制备轻质阻燃墙体砖，避免了资源浪费，绿色环保，而且铝加工行业的废硅藻土可耐受1000‑1200℃的高温，用于墙体砖，极大提高了轻质阻燃墙体砖的阻燃性；且废硅藻土导热系数小于0.06W（m.k），隔热性能好；选择废硅藻土150目以上，孔隙率高，使得阻燃墙体砖的隔音效果好；由于废硅藻土密度小，所以工艺采用全流程封闭，不会造成粉尘污染。

Description

一种轻质阻燃硅藻土砖及其制备方法
技术领域
本发明属于环保建材制造技术领域，具体涉及一种轻质阻燃硅藻土砖及其制备方法。
背景技术
铝加工行业生产过程中，会产生大量的废硅藻土，经提油无害化处理后的废硅藻土一般含有少量的金属碎屑，无法重新应用于正常的工业生产中，目前在废硅藻土资源化利用方面，国内外尚无较好的技术工艺，较为普遍的处理方法是填埋，不仅会造成一定的环境污染，也会占用大量的填埋或堆放用地，同时也会造成巨大的资源浪费。因此有必要开发出一种新型环保节能技术，将这部分废硅藻土变废为宝，重新利用起来，符合国家节能环保政策。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的资源化局限性问题，提供一种将废硅藻土固化为阻燃墙体砖的方法。
为实现上述目的，本发明的方案如下：
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土35-40%、水泥35-40%、赤泥3-5%、动物蛋白发泡剂5-10%，其余均为水。
所述废硅藻土为铝加工行业废弃物含油硅藻土经提油无害化处理后的废硅藻土，废硅藻土中二氧化硅的重量比大于80%，含油量小于0.001%。
所述废硅藻土的粒度为150目以上。
所述动物蛋白发泡剂为动物蹄角发泡剂。
所述赤泥采用铝加工行业废弃物中的赤泥。
所述赤泥为干化后磨碎的粉状，其粒度在100目以上。
所述水泥为硅酸盐水泥。
所述的轻质阻燃硅藻土砖的制备方法，具体为：将废硅藻土、水泥、赤泥加入到容器中，密闭，干混搅拌15-20min，再喷入第一部分水，搅拌8-12min，得到浆液，用第二部分水冲洗容器壁，此冲洗水进入浆液得到浆料，其中第一部分水与第二部分水之和为总用水量；接着使用发泡机将动物蛋白发泡剂注入所述浆料中，常温下搅拌，得到浇筑液，浇筑液的pH为8-9，然后转入至成型设备中进行浇筑成型、静置，每批次浇筑液浇筑时间控制在60min内；成型后养护，即得到成品。
所述搅拌中，搅拌转速为25-35r/min。
所述养护是指在温度10℃以上的自然条件下养护，养护在7-28天后即形成轻质阻燃硅藻土砖成品。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点如下：
1. 废硅藻土最初的原料价值很高，其粒度、吸水吸油性、隔热性都非常好，本发明将提取油后的废硅藻土，制造出阻燃墙体砖，这是废硅藻土资源化处理的优选道路；
2. 将铝加工行业的废硅藻土用于制备轻质阻燃墙体砖，避免了资源浪费，绿色环保，而且铝加工行业的废硅藻土的含油量小于0.001%，二氧化硅含量大于80%，其可耐受1000-1200℃的高温，用于墙体砖，极大提高了轻质阻燃墙体砖的阻燃性；且废硅藻土导热系数小于0.06W（m.k），隔热性能好；选择废硅藻土150目以上，孔隙率高（比表面积大8-12m2/g），使得阻燃墙体砖的隔音效果好；
3. 由于废硅藻土密度小，所以工艺采用全流程封闭，不会造成粉尘污染；
4. 本发明的配方中，水泥和赤泥起到粘合、增加强度的作用，赤泥本身为碱性，用以调整混合料的pH在8-9之间，赤泥主要成分是二氧化硅，并含有一定量的铁，可以制造出红色的墙体砖；
5. 本发明配方中，利用动物蛋白发泡剂制造封闭球形、不连通的气孔，提高了阻燃性，大大降低材料密度、减轻重量。
具体实施方式
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土35-40%、水泥35-40%、赤泥3-5%、动物蛋白发泡剂5-10%，其余均为水。
进一步地，所述废硅藻土为铝加工行业废弃物含油硅藻土经提油无害化处理后的废硅藻土，废硅藻土中二氧化硅的重量比大于80%，含油量小于0.001%。
更进一步地，所述废硅藻土的粒度为150目以上。
进一步地，所述动物蛋白发泡剂为动物蹄角发泡剂，动物蹄角发泡剂为市售产品，例如可以采用济宁汇之鑫工矿机械有限公司生产的动物蹄角发泡剂。
进一步地，所述赤泥采用铝加工行业废弃物中的赤泥。
优选地，所述赤泥为干化后磨碎的粉状，其粒度在100目以上。
进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥，优选采用标号325或425的普通市售的硅酸盐水泥。
本发明还提供了一种所述的轻质阻燃硅藻土砖的制备方法，具体为：将废硅藻土、水泥、赤泥加入到容器中，密闭，干混搅拌15-20min，再喷入第一部分水，搅拌8-12min，得到浆液，用第二部分水冲洗容器壁，此冲洗水进入浆液得到浆料，其中第一部分水与第二部分水之和为总用水量，其中第一部分水的量以能将干混料完全溶解即可；接着使用发泡机将动物蛋白发泡剂注入所述浆料中，常温下搅拌，得到浇筑液，浇筑液的 pH为8-9，然后转入至成型设备中进行浇筑成型、静置，每批次浇筑液浇筑时间控制在60min内；成型后养护，即得到成品。
进一步地，所述搅拌中，搅拌转速为25-35r/min。
进一步地，所述养护是指在温度10℃以上的自然条件下养护，养护在7-28天后即形成轻质阻燃硅藻土砖成品。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，下面实施例的原料总量均为10kg。
实施例1
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料制造：废硅藻土35%、水泥40%，赤泥3%，动物蛋白发泡剂10%，其余均为水。
所述的一种轻质阻燃硅藻土砖的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按比例将废硅藻土、水泥、赤泥加入到容器中，密闭，干混搅拌20min，搅拌转速为25r/min，得到混合料；
（2）混合料中再喷入第一部分水，搅拌10min，搅拌转速为25r/min，再用第二部分水冲洗容器壁，冲洗水进入混合料的浆液，得到浆料，其中第一部分水与第二部分水之和为总用水量；
（3）接着使用发泡机将动物蛋白发泡剂注入浆料中，常温下慢速搅拌10min，搅拌转速为25r/min，得到浇筑液，其 pH为8-9，然后转入至成型设备中进行浇筑成型、静置，每批次浇筑液浇筑时间控制在60min内；
（4）成型后在温度10℃以上的自然条件下养护，时间7天以上可搬运，28天可以即得到成品供使用。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土36%、水泥39%，赤泥3%，动物蛋白发泡剂9%，其余均为水。
实施例3
与实施例1的不同之处在于：
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土37%、水泥38%，赤泥4%，动物蛋白发泡剂8%，其余均为水。
实施例4
与实施例1的不同之处在于：
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土38%、水泥37%，赤泥4%，动物蛋白发泡剂7%，其余均为水。
实施例5
与实施例1的不同之处在于：
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土39%、水泥36%，赤泥5%，动物蛋白发泡剂6%，其余均为水。
实施例6
与实施例1的不同之处在于：
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土40%、水泥35%，赤泥5%，动物蛋白发泡剂5%，其余均为水。
实施例7
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土40%、水泥35%，赤泥5%，动物蛋白发泡剂5%，其余均为水。
所述的一种轻质阻燃硅藻土砖的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按比例将废硅藻土、水泥、赤泥加入到容器中，密闭，干混搅拌15min，搅拌转速为35r/min，得到混合料；
（2）混合料中再喷入第一部分水，搅拌8min，搅拌转速为35r/min，再用第二部分水冲洗容器壁，冲洗水进入混合料的浆液，得到浆料，其中第一部分水与第二部分水之和为总用水量；
（3）接着使用发泡机将动物蛋白发泡剂注入浆料中，常温下慢速搅拌10min，搅拌转速为35r/min，得到浇筑液，其 pH为8-9，然后转入至成型设备中进行浇筑成型、静置，每批次浇筑液浇筑时间控制在60min内；
（4）成型后在温度10℃以上的自然条件下养护，时间7天以上可搬运，28天可以即得到成品供使用。
实施例8
一种轻质阻燃硅藻土砖，由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土37%、水泥38%，赤泥4%，动物蛋白发泡剂8%，其余均为水。
所述的一种轻质阻燃硅藻土砖的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按比例将废硅藻土、水泥、赤泥加入到容器中，密闭，干混搅拌17min，搅拌转速为30r/min，得到混合料；
（2）混合料中再喷入第一部分水，搅拌12min，搅拌转速为30r/min，再用第二部分水冲洗容器壁，冲洗水进入混合料的浆液，得到浆料，其中第一部分水与第二部分水之和为总用水量；
（3）接着使用发泡机将动物蛋白发泡剂注入浆料中，常温下慢速搅拌10min，搅拌转速为30r/min，得到浇筑液，其 pH为8-9，然后转入至成型设备中进行浇筑成型、静置，每批次浇筑液浇筑时间控制在60min内；
（4）成型后在温度10℃以上的自然条件下养护，时间7天以上可搬运，28天可以即得到成品供使用。
为证明本发明的效果，下面以实施例1到6的成品轻质阻燃硅藻土砖为例进行物理性能试验测试：
1. 设置对照组：根据现有技术中常用的砖体材料设置4个对照组，分别为对照组1（蒸压粉煤灰砖）、对照组2（多孔砖）、对照组3（加气混凝土砌块）、对照组4（发泡混凝土）。
2. 设置试验组：以实施例1到6的产品依次为试验组1-6。
3. 检测：检测方法按照国家相关标准进行，其检测结果如下表1，其中表1中，对照组1的相关数据选自JCT 239-2014中的记载，对照组2的相关数据选自GB 13544-2011中的烧结多孔砖和多孔砌块的记载，对照组3的相关数据选自GB 11968-2006中的蒸压加气混凝土砌块的记载，对照组4的相关数据选自JGT 266-2011中的泡沫混凝土的记载。
表1 不同试验组的检测结果对比
试验组 密度kg/m3 导热系数w/(m·K) 抗压强度MPa
对照组1（蒸压粉煤灰砖） 1400-1500 0.65 10-20
对照组2（多孔砖） 800-1200 0.58 3.5-30
对照组3（加气混凝土砌块） 500-600 0.16-0.28 1.0-10
对照组4（发泡混凝土） 300-1200 0.19-0.22 0.3-0.5
试验组1 260 0.045 0.61
试验组2 230 0.042 0.56
试验组3 215 0.04 0.51
试验组4 210 0.038 0.48
试验组5 200 0.037 0.44
试验组6 190 0.037 0.41
从表1可以看出，本发明的实施例1-6得到的产品的密度、导热系数均远远小于对照组1-4的相应参数，这说明本发明的密度相对于现有技术大大降低，即质量轻，降低建筑物的重量，导热系数大大降低，即保温效果好，阻燃性能好。阻燃墙体转作为不承压的墙体内衬或内墙使用，抗压强度要求较低。本发明的原材料来源于铝加工行业的废硅藻土和赤泥，几乎没有成本，并且本发明完全达到了废物资源化的目标。
以上所述为本发明的优选配方，应当指出，对于本领域的技术人员来说，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明整体构思的前提下，还可以做出成分比例的若干变化和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种轻质阻燃硅藻土砖，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：废硅藻土35-40%、硅酸盐水泥35-40%、赤泥3-5%、动物蛋白发泡剂5-10%，其余均为水；所述废硅藻土为铝加工行业废弃物含油硅藻土经提油无害化处理后的废硅藻土，废硅藻土中二氧化硅的重量比大于80%，含油量小于0.001%；所述赤泥采用铝加工行业废弃物中的赤泥；
轻质阻燃硅藻土砖的制备方法，具体为：将废硅藻土、硅酸盐水泥、赤泥加入到容器中，密闭，干混搅拌15-20min，再喷入第一部分水，搅拌8-12min，得到浆液，用第二部分水冲洗容器壁，此冲洗水进入浆液得到浆料，其中第一部分水与第二部分水之和为总用水量；接着使用发泡机将动物蛋白发泡剂注入所述浆料中，常温下搅拌，得到浇筑液，浇筑液的 pH为8-9，然后转入至成型设备中进行浇筑成型、静置，每批次浇筑液浇筑时间控制在60min内；成型后养护，即得到成品。
2.如权利要求1所述的轻质阻燃硅藻土砖，其特征在于：所述废硅藻土的粒度为150目以上。
3.如权利要求1所述的轻质阻燃硅藻土砖，其特征在于：所述动物蛋白发泡剂为动物蹄角发泡剂。
4.如权利要求1所述的轻质阻燃硅藻土砖，其特征在于：所述赤泥为干化后磨碎的粉状，其粒度在100目以上。
5.如权利要求1所述的轻质阻燃硅藻土砖，其特征在于：所述搅拌中，搅拌转速为25-35r/min。
6.如权利要求1所述的轻质阻燃硅藻土砖，其特征在于：所述养护是指在温度10℃以上的自然条件下养护，养护在7-28天后即形成轻质阻燃硅藻土砖成品。
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