CN110550892A - 一种自洁式镍铁渣环保人造石 - Google Patents

一种自洁式镍铁渣环保人造石 Download PDF

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Abstract

本发明涉及人造石领域，尤其涉及一种自洁式镍铁渣环保人造石。本发明针对当前人造石制备消耗天然矿石、并有可能产生刺激气味或易于受污染以及镍铁渣回用困难的问题，提供了一种镍铁渣高效回用方式以及制得的节能环保的人造石。该环保人造石由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣40‑75份，水泥30‑55份，填充砂粒10‑20份，水7‑15份，色料0.1‑0.4份，减水剂0.1‑0.5份，气相二氧化硅0.1‑0.3份。本发明以镍铁渣为主要原料，替代部分天然矿石，实现了固体废弃物的资源化利用，环保节能；采用水泥作为粘结剂，消除了树脂挥发会产生的刺激性气味，实现有害气体的零排放。本发明制得的环保人造石抗折强度在19MPa以上，可有效推广使用。

Description

一种自洁式镍铁渣环保人造石
技术领域
本发明涉及人造石领域，尤其涉及一种自洁式镍铁渣环保人造石。
背景技术
人造石是一种色彩丰富、力学性能良好的建筑饰面材料。目前的制备方法主要是采用天然矿石颗粒为骨料，以树脂或无机粘合材料为粘合剂，真空振动压制成型。以树脂为粘合材料的有机人造石用于室外时，易老化；以无机为粘合材料的无机人造石用于室外时，易吸尘受污染。如公开号为CN107555843A的专利公开了一种以石英为主要原料、树脂做粘结剂的人造石板材，采用天然矿石石英为原料，使得生产过程中消耗天然矿石，且树脂粘结剂的使用有可能产生刺激性气味。同时，镍铁渣作为红土镍矿在电热还原过程中产生的固体废弃物，具有回收价值低、排渣量大的特点，大部分被长期堆放或填埋，易对土壤和水体造成严重污染。因此提供一种镍铁渣高效回用方式以及节能环保的人造石，是本领域亟待解决的一项技术问题。
发明内容
本发明的目的就是针对当前人造石制备中消耗天然矿石、并有可能产生刺激气味或易于受污染以及镍铁渣回用困难的问题，提供一种镍铁渣高效回用方式以及制得的节能环保的人造石。
本发明采用如下技术方案：
一种自洁式镍铁渣环保人造石，由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣40-75份，水泥30-55份，填充砂粒10-20份，水7-15份，色料0.1-0.4份，减水剂0.1-0.5份，气相二氧化硅0.1-0.3份。
进一步的，镍铁渣的粒径为16-120目。
进一步的，填充砂粒的粒径为40-120目。
进一步的，气相二氧化硅喷涂在环保人造石表面，涂层厚度为0.01-0.1mm。
进一步的，本发明的自洁式镍铁渣无人人造石，采用以下步骤制备；
(1)原料混合：将镍铁渣、水泥、填充砂粒、水、色料和减水剂按重量份数加入搅拌器中搅拌混合；
(2)压制成型：将混合后物料倒入模具中，采用真空振动压制；
(3)养护：将压制成型的坯料进行养护；
(4)抛光：将养护后的石材脱模，再对板材表面进行打磨抛光处理；
(5)涂覆防护层：将抛光后石材自然晾干48-50小时后，再将气相二氧化硅喷涂在石材表面，自然晾干24-26小时以上。
进一步的，步骤(1)中搅拌器转速为300-500rpm，搅拌时间为10-15分钟。
进一步的，步骤(3)中养护过程为在28-32℃环境下密封养护24-30小时，再放入室温水中养护7-8天，最后在自然条件下养护20-21天。
本发明的自洁式镍铁渣环保人造石，具有以下有益效果：
(1)以镍铁渣为主要原料，替代部分天然矿石，实现了固体废弃物的资源化利用，同时减少了天然矿石的消耗，环保节能；采用水泥作为粘结剂，消除了树脂挥发会产生的刺激性气味，实现了有害气体的零排放，也进一步提高了人造石的强度；填充砂粒的加入也有利于提高人造石的力学性能。本发明制得的环保人造石抗折强度在19MPa以上，远高于《无机型人造石板材》(广东省地方标准，DB44/T1601-2015)标准中优等品对于抗折强度(13MPa)的要求，可有效推广使用。
(2)本发明制得的环保人造石，表面喷涂气相二氧化硅，充分利用气相二氧化硅的抗静电、疏水疏油性能，吸水率在0.5％以下，耐污值在35-45之间，实现了人造石在雨水冲洗下的自清洁功能。
(3)本发明的环保人造石采用“真空振动压制”工艺制备，制备流程简单，通过添加色料，使得人造石色彩丰富，应用更加广泛。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种自洁式镍铁渣环保人造石，由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣50份，水泥40份，填充砂粒10份，水10份，色料0.2份，减水剂0.20份，气相二氧化硅0.1份。
本实施例中，采用以下步骤制备：
(1)原料混合：将镍铁渣、水泥、填充砂粒、水、色料和减水剂按重量份数加入搅拌器中搅拌混合，搅拌器转速为300rpm，搅拌时间为15分钟；
(2)压制成型：将混合后物料倒入模具中，采用真空振动压制；
(3)养护：将压制成型的坯料进行养护，先在30℃环境下密封养护24小时，再放入室温水中养护7天，最后在自然条件下养护21天；
(4)抛光：将养护后的石材脱模，再对板材表面进行打磨抛光处理；
(5)涂覆防护层：将抛光后石材自然晾干48小时后，再将气相二氧化硅喷涂在石材表面，自然晾干24小时以上。
经测试，本实施例中制得的自洁式镍铁渣环保人造石的抗折强度为19.6MPa，吸水率为0.41％，耐污值为42。
实施例2
一种自洁式镍铁渣环保人造石，由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣55份，水泥50份，填充砂粒10份，水12份，色料0.2份，减水剂0.24份，气相二氧化硅0.3份。
本实施例中，采用以下步骤制备：
(1)原料混合：将镍铁渣、水泥、填充砂粒、水、色料和减水剂按重量份数加入搅拌器中搅拌混合，搅拌器转速为450rpm，搅拌时间为12分钟；
(2)压制成型：将混合后物料倒入模具中，采用真空振动压制；
(3)养护：将压制成型的坯料进行养护，先在28℃环境下密封养护26小时，再放入室温水中养护8天，最后在自然条件下养护21天；
(4)抛光：将养护后的石材脱模，再对板材表面进行打磨抛光处理；
(5)涂覆防护层：将抛光后石材自然晾干50小时后，再将气相二氧化硅喷涂在石材表面，自然晾干26小时以上。
经测试，本实施例中制得的自洁式镍铁渣环保人造石的抗折强度为21.8MPa，吸水率为0.35％，耐污值为36。
实施例3
一种自洁式镍铁渣环保人造石，由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣58份，水泥48份，填充砂粒12份，水12.5份，色料0.2份，减水剂0.23份，气相二氧化硅0.2份。
本实施例中，采用以下步骤制备：
(1)原料混合：将镍铁渣、水泥、填充砂粒、水、色料和减水剂按重量份数加入搅拌器中搅拌混合，搅拌器转速为500rpm，搅拌时间为10分钟；
(2)压制成型：将混合后物料倒入模具中，采用真空振动压制；
(3)养护：将压制成型的坯料进行养护，先在32℃环境下密封养护24小时，再放入室温水中养护7天，最后在自然条件下养护20天；
(4)抛光：将养护后的石材脱模，再对板材表面进行打磨抛光处理；
(5)涂覆防护层：将抛光后石材自然晾干49小时后，再将气相二氧化硅喷涂在石材表面，自然晾干25小时以上。
经测试，本实施例中制得的自洁式镍铁渣环保人造石的抗折强度为20.2MPa，吸水率为0.46％，耐污值为42。
实施例4
一种自洁式镍铁渣环保人造石，由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣50份，水泥52份，填充砂粒15份，水12.5份，色料0.2份，减水剂0.26份，气相二氧化硅0.25份。
本实施例中，采用以下步骤制备：
(1)原料混合：将镍铁渣、水泥、填充砂粒、水、色料和减水剂按重量份数加入搅拌器中搅拌混合，搅拌器转速为400rpm，搅拌时间为10分钟；
(2)压制成型：将混合后物料倒入模具中，采用真空振动压制；
(3)养护：将压制成型的坯料进行养护，先在30℃环境下密封养护26小时，再放入室温水中养护7天，最后在自然条件下养护21天；
(4)抛光：将养护后的石材脱模，再对板材表面进行打磨抛光处理；
(5)涂覆防护层：将抛光后石材自然晾干48小时后，再将气相二氧化硅喷涂在石材表面，自然晾干24小时以上。
经测试，本实施例中制得的自洁式镍铁渣环保人造石的抗折强度为19.8MPa，吸水率为0.48％，耐污值为43。
实施例5
一种自洁式镍铁渣环保人造石，由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣75份，水泥55份，填充砂粒20份，水15份，色料0.4份，减水剂0.29份，气相二氧化硅0.3份。
本实施例中，采用以下步骤制备：
(1)原料混合：将镍铁渣、水泥、填充砂粒、水、色料和减水剂按重量份数加入搅拌器中搅拌混合，搅拌器转速为300rpm，搅拌时间为10分钟；
(2)压制成型：将混合后物料倒入模具中，采用真空振动压制；
(3)养护：将压制成型的坯料进行养护，先在30℃环境下密封养护24小时，再放入室温水中养护7天，最后在自然条件下养护21天；
(4)抛光：将养护后的石材脱模，再对板材表面进行打磨抛光处理；
(5)涂覆防护层：将抛光后石材自然晾干48小时后，再将气相二氧化硅喷涂在石材表面，自然晾干24小时以上。
经测试，本实施例中制得的自洁式镍铁渣环保人造石的抗折强度为22.2MPa，吸水率为0.32％，耐污值为35。
实施例6
一种自洁式镍铁渣环保人造石，由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣40份，水泥30份，填充砂粒15份，水7份，色料0.1份，减水剂0.14份，气相二氧化硅0.2份。
本实施例中，采用以下步骤制备：
(1)原料混合：将镍铁渣、水泥、填充砂粒、水、色料和减水剂按重量份数加入搅拌器中搅拌混合，搅拌器转速为350rpm，搅拌时间为11分钟；
(2)压制成型：将混合后物料倒入模具中，采用真空振动压制；
(3)养护：将压制成型的坯料进行养护，先在30℃环境下密封养护24小时，再放入室温水中养护7天，最后在自然条件下养护20天；
(4)抛光：将养护后的石材脱模，再对板材表面进行打磨抛光处理；
(5)涂覆防护层：将抛光后石材自然晾干48小时后，再将气相二氧化硅喷涂在石材表面，自然晾干24小时以上。
经测试，本实施例中制得的自洁式镍铁渣环保人造石的抗折强度为19.3MPa，吸水率为0.43％，耐污值为40。
由上可知，本发明实施例中制得的自洁式镍铁渣环保人造石，抗折强度在19MPa以上，与购买的市面上出售的无机人造石相比，其抗折强度只有15MPa，同时本发明实施例中制得的人造石的抗折强度远高于《无机型人造石板材》(广东省地方标准，DB44/T1601-2015)标准中优等品对于抗折强度(13MPa)的要求，可被广泛的推广应用。另外，本发明实施例中的环保人造石，表面喷涂气相二氧化硅，充分利用气相二氧化硅的抗静电、疏水疏油性能，吸水率在0.5％以下，耐污值在35-45之间，实现了人造石在雨水冲洗下的自清洁功能。本发明实施例中的环保人造石，以镍铁渣为主要原料，替代了部分天然矿石，实现了固体废弃物的资源化利用，同时减少了天然矿石的消耗，环保节能。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (7)

1.一种自洁式镍铁渣环保人造石，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：镍铁渣40-75份，水泥30-55份，填充砂粒10-20份，水7-15份，色料0.1-0.4份，减水剂0.1-0.5份，气相二氧化硅0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的自洁式镍铁渣环保人造石，其特征在于，所述镍铁渣的粒径为16-120目。
3.根据权利要求1所述的自洁式镍铁渣环保人造石，其特征在于，所述填充砂粒的粒径为40-120目。
4.根据权利要求1所述的自洁式镍铁渣环保人造石，其特征在于，所述气相二氧化硅喷涂在所述环保人造石表面，涂层厚度为0.01-0.1mm。
5.根据权利要求1所述的自洁式镍铁渣环保人造石，其特征在于，采用以下步骤制备：
(1)原料混合：将镍铁渣、水泥、填充砂粒、水、色料和减水剂按重量份数加入搅拌器中搅拌混合；
(2)压制成型：将混合后物料倒入模具中，采用真空振动压制；
(3)养护：将压制成型的坯料进行养护；
(4)抛光：将养护后的石材脱模，再对板材表面进行打磨抛光处理；
(5)涂覆防护层：将抛光后石材自然晾干48-50小时后，再将气相二氧化硅喷涂在石材表面，自然晾干24-26小时以上。
6.根据权利要求5所述的自洁式镍铁渣环保人造石，其特征在于，步骤(1)中搅拌器转速为300-500rpm，搅拌时间为10-15分钟。
7.根据权利要求5所述的自洁式镍铁渣环保人造石，其特征在于，步骤(3)中养护过程为在28-32℃环境下密封养护24-30小时，再放入室温水中养护7-8天，最后在自然条件下养护20-21天。
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