CN113716939A - 一种多掺量锯泥广场砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多掺量锯泥广场砖，包括以下原料：花岗岩锯泥、钢渣、钾长石、堇青石、膨润土。并经过湿法球磨、均化陈腐、喷雾干燥、干压成型及高温烧制步骤制备而成。本发明的优点是：1、高掺量、多维度利用锯泥，固废资源化利用，属于环保型生产工艺，社会效益显著；2、钢渣也是固废利用，变废为宝，有利于社会和谐发展；3、多掺量固废资源利用的发明，打破了以往只能在实验室烧制成功的问题，可实现批量化生产线生产，技术难度大，但效果明显；4、多掺量固废资源利用的发明，主原料材料零甚至负购买费用，经济效益明显；5、可烧制10×10×2cm甚至20×20×2cm的产品，且产品能够维持稳定形态，不易碎裂。
Description
技术领域
本发明涉及建筑用广场砖及其制备方法。
具体地说，是涉及一种多掺量锯泥广场砖及其制备方法。
背景技术
广场砖属于耐磨砖的一种。主要用于休闲广场、市政工程、园林绿化、屋顶美观、花园阳台、商场超市、学校医院、汽车4S店等人流量众多的公共场合。其砖体色彩简单，砖面体积小，多采用凹凸面的形式。具有防滑、耐磨、修补方便的特点。
市售广场砖大多采用水泥和砂石免烧制成，以及黏土加长石高温烧制而成，然而传统的烧制广场砖使用大量优质原辅料，对土地资源耗费较大、破坏自然环境。
发明内容
本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种固废利用、多掺量锯泥广场砖。
本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：
一种多掺量锯泥广场砖，其特征在于，包括以下原料：花岗岩锯泥、钢渣、钾长石、堇青石、膨润土。
所述的花岗岩锯泥是指天然花岗岩石材在矿山开采过程中产生的，或在加工过程中产生的磨削料、切割边角料等固体废料。不包括大理石锯泥。
所述的花岗岩锯泥，可以是一种单一的花岗岩，也可以是多个品种混合物，但如果是多个品种的混合物，需要做均化处理，才能视为同一种原料使用。如果是边角料颗粒度较大，需要预粉碎，细度≤20目，才能作为配方料使用。
花岗岩锯泥的主要成分为三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、二氧化钛、二氧化硅、三氧化二铁、氧化钾、氧化钠其中一种或多种，指标如下表：抽查数据
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | MgO | TiO<sub>2</sub> | SiO<sub>2</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失 |
| 1.36％ | 14.5％ | 3.05％ | 1.48％ | 67.84％ | 2.78％ | 5.06％ | 3.84％ | 0.01％ |
所述的钢渣，是指钢铁厂冶炼钢材产生的高炉渣。
所述的钢渣，是指钢铁厂冶炼钢材产生的高炉渣。一般的陶瓷原料铁含量要求≤0.5％，钙含量≤5％，而钢渣的铁、钙含量较高。
钢渣的主要成分为氧化铁、氧化镁、氧化钙、二氧化钛、三氧化二铁、二氧化硅、氧化钾、氧化钠其中一种或多种，指标如下表：抽查数据
所述的钾长石是市售常见钾长石。
所述的堇青石是一种合成耐火材料，可以是回收的废旧堇青石—莫来石耐火材料，也可以是专门配制、烧成的堇青石骨料。
堇青石主要化学成分为三氧化二铁、氧化镁、氧化钙、二氧化钛、三氧化二铝、二氧化硅、氧化钾、氧化钠的其中一种或多种，如下表：
| Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | MgO | CaO | TiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失 |
| 1.36％ | 6.83％ | 0.38％ | 0.54％ | 41.83％ | 46.84％ | 1.22％ | 0.26％ | 0.44％ |
所述的膨润土为市售膨润土。
一种具体优化方案，一种多掺量锯泥广场砖，包括以下原料配比：花岗岩锯泥45～80％，钢渣5～30％，钾长石5～10％，堇青石5～20％，膨润土3～10％。
一种具体优化方案，一种多掺量锯泥广场砖，包括以下原料配比：锯泥45％、钢渣30％、钾长石10％，堇青石10％，膨润土5％；
或者锯泥50％、钢渣20％、钾长石5％，堇青石20％，膨润土5％；
或者锯泥55％、钢渣20％、钾长石5％，堇青石15％，膨润土5％；
或者锯泥65％、钢渣10％、钾长石10％，堇青石10％，膨润土5％；
或者锯泥75％、钢渣5％、钾长石10％，堇青石5％，膨润土5％。
一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按配比选料；
步骤二、湿法球磨；
步骤三、均化陈腐；
步骤四、喷雾干燥；
步骤五、将干燥成粉的原料干压成型；
步骤六、高温烧制，烧成曲线为：
室温～600℃，升温25-45分钟，每分钟升温15-25℃；
600～900℃，升温25-45分钟，每分钟升温5-15℃；
900～1050℃，升温25-45分钟，每分钟升温3-8℃；
1050～1130℃，升温25-45分钟，每分钟升温1-5℃；
1130℃，保温3-8分钟；
1130～650℃，降温25-45分钟，每分钟降温10-20℃；
650～500℃，降温55-65分钟，每分钟降温2-3℃；
500～60℃，降温25-35分钟，每分钟降温10-20℃。
一种具体优化方案，分步骤一和分步骤二之间还设有缓存步骤。
一种具体优化方案，步骤一中花岗岩锯泥的细度≤20目。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：
1、高掺量、多维度利用锯泥，固废资源化利用，属于环保型生产工艺，社会效益显著；
2、钢渣也是固废利用，变废为宝，有利于社会和谐发展；
3、多掺量固废资源利用的发明，打破了以往只能在实验室烧制成功的问题，可实现批量化生产线生产，技术难度大，但效果明显；
4、多掺量固废资源利用的发明，主原料材料零甚至负购买费用，经济效益明显；
5、可烧制10×10×2cm甚至20×20×2cm的产品，且产品能够维持稳定形态，不易碎裂。
具体实施方式
实施例1：一种多掺量锯泥广场砖，包括以下原料配比：锯泥45％、钢渣30％、钾长石10％，堇青石10％，膨润土5％。
一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按锯泥45％、钢渣30％、钾长石10％，堇青石10％，膨润土5％的配比选料；
将一种或多种花岗岩锯泥均化处理，对于颗粒度较大的边角料，采用球磨机等机器预粉碎，细度≤20目后作为配方料待用。
步骤二、利用球磨机湿法球磨，按传统方式将原料、球和水放入球磨机内粉碎，万孔筛余小于1％。
步骤三、粉碎后的料浆导入地下浆池，均化陈腐24-36小时。
该步骤便于等待干燥机完成上一工序，同时均化陈腐，便于提高料浆的均匀性和稳定性。
步骤四、均化陈腐后的料浆喷雾干燥，具体按传统方式利用喷雾干燥机将粉碎的原料干燥成粉，干燥后水分6～8％。
步骤五、将喷雾干燥成粉的原料利用压机并选择专用模具干压成型，进入辊道式干燥窑干燥生坯，干燥器干燥至水分小于1％。
步骤六、将干燥生坯的原料送入辊道窑高温烧制，并按以下烧成曲线烧制：
室温～600℃，升温30分钟，每分钟升温约20℃；
600～900℃，升温30分钟，每分钟升温约10℃；
900～1050℃，升温30分钟，每分钟升温约5℃；
1050～1130℃，升温30分钟，每分钟升温约2.67℃/分钟；
1130℃，保温5分钟；
1130～650℃，降温30分钟，每分钟降温约约16℃；
650～500℃，降温60分钟，每分钟降温约2.5℃；
500～60℃，降温30分钟，每分钟降温约14.6℃。
实施例2：一种多掺量锯泥广场砖，包括以下原料配比：锯泥50％、钢渣20％、钾长石5％，堇青石20％，膨润土5％。
一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按锯泥50％、钢渣20％、钾长石5％，堇青石20％，膨润土5％的配比选料；
将一种或多种花岗岩锯泥均化处理，对于颗粒度较大的边角料，采用球磨机等机器预粉碎，细度≤20目后作为配方料待用。
步骤二、利用球磨机湿法球磨，按传统方式将原料、球和水放入球磨机内粉碎，万孔筛余小于1％。
步骤三、粉碎后的料浆导入地下浆池，均化陈腐24-36小时。
该步骤便于等待干燥机完成上一工序，同时均化陈腐，便于提高料浆的均匀性和稳定性。
步骤四、均化陈腐后的料浆喷雾干燥，具体按传统方式利用喷雾干燥机将粉碎的原料干燥成粉，干燥后水分6～8％。
步骤五、将喷雾干燥成粉的原料利用压机并选择专用模具干压成型，进入辊道式干燥窑干燥生坯，干燥器干燥至水分小于1％。
步骤六、将干燥生坯的原料送入辊道窑高温烧制，并按以下烧成曲线烧制：
室温～600℃，升温30分钟，每分钟升温约20℃；
600～900℃，升温30分钟，每分钟升温约10℃；
900～1050℃，升温30分钟，每分钟升温约5℃；
1050～1130℃，升温30分钟，每分钟升温约2.67℃/分钟；
1130℃，保温5分钟；
1130～650℃，降温30分钟，每分钟降温约约16℃；
650～500℃，降温60分钟，每分钟降温约2.5℃；
500～60℃，降温30分钟，每分钟降温约14.6℃。
实施例3：一种多掺量锯泥广场砖，包括以下原料配比：锯泥55％、钢渣20％、钾长石5％，堇青石15％，膨润土5％。
一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按锯泥55％、钢渣20％、钾长石5％，堇青石15％，膨润土5％的配比选料；
将一种或多种花岗岩锯泥均化处理，对于颗粒度较大的边角料，采用球磨机等机器预粉碎，细度≤20目后作为配方料待用。
步骤二、利用球磨机湿法球磨，按传统方式将原料、球和水放入球磨机内粉碎，万孔筛余小于1％。
步骤三、粉碎后的料浆导入地下浆池，均化陈腐24-36小时。
该步骤便于等待干燥机完成上一工序，同时均化陈腐，便于提高料浆的均匀性和稳定性。
步骤四、均化陈腐后的料浆喷雾干燥，具体按传统方式利用喷雾干燥机将粉碎的原料干燥成粉，干燥后水分6～8％。
步骤五、将喷雾干燥成粉的原料利用压机并选择专用模具干压成型，进入辊道式干燥窑干燥生坯，干燥器干燥至水分小于1％。
步骤六、将干燥生坯的原料送入辊道窑高温烧制，并按以下烧成曲线烧制：
室温～600℃，升温30分钟，每分钟升温约20℃；
600～900℃，升温30分钟，每分钟升温约10℃；
900～1050℃，升温30分钟，每分钟升温约5℃；
1050～1130℃，升温30分钟，每分钟升温约2.67℃/分钟；
1130℃，保温5分钟；
1130～650℃，降温30分钟，每分钟降温约约16℃；
650～500℃，降温60分钟，每分钟降温约2.5℃；
500～60℃，降温30分钟，每分钟降温约14.6℃。
实施例4：一种多掺量锯泥广场砖，包括以下原料配比：锯泥65％、钢渣10％、钾长石10％，堇青石10％，膨润土5％。
一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按锯泥65％、钢渣10％、钾长石10％，堇青石10％，膨润土5％的配比选料；
将一种或多种花岗岩锯泥均化处理，对于颗粒度较大的边角料，采用球磨机等机器预粉碎，细度≤20目后作为配方料待用。
步骤二、利用球磨机湿法球磨，按传统方式将原料、球和水放入球磨机内粉碎，万孔筛余小于1％。
步骤三、粉碎后的料浆导入地下浆池，均化陈腐24-36小时。
该步骤便于等待干燥机完成上一工序，同时均化陈腐，便于提高料浆的均匀性和稳定性。
步骤四、均化陈腐后的料浆喷雾干燥，具体按传统方式利用喷雾干燥机将粉碎的原料干燥成粉，干燥后水分6～8％。
步骤五、将喷雾干燥成粉的原料利用压机并选择专用模具干压成型，进入辊道式干燥窑干燥生坯，干燥器干燥至水分小于1％。
步骤六、将干燥生坯的原料送入辊道窑高温烧制，并按以下烧成曲线烧制：
室温～600℃，升温30分钟，每分钟升温约20℃；
600～900℃，升温30分钟，每分钟升温约10℃；
900～1050℃，升温30分钟，每分钟升温约5℃；
1050～1130℃，升温30分钟，每分钟升温约2.67℃/分钟；
1130℃，保温5分钟；
1130～650℃，降温30分钟，每分钟降温约约16℃；
650～500℃，降温60分钟，每分钟降温约2.5℃；
500～60℃，降温30分钟，每分钟降温约14.6℃。
实施例5：一种多掺量锯泥广场砖，包括以下原料配比：锯泥75％、钢渣5％、钾长石10％，堇青石5％，膨润土5％。
一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按锯泥75％、钢渣5％、钾长石10％，堇青石5％，膨润土5％的配比选料；
将一种或多种花岗岩锯泥均化处理，对于颗粒度较大的边角料，采用球磨机等机器预粉碎，细度≤20目后作为配方料待用。
步骤二、利用球磨机湿法球磨，按传统方式将原料、球和水放入球磨机内粉碎，万孔筛余小于1％。
步骤三、粉碎后的料浆导入地下浆池，均化陈腐24-36小时。
该步骤便于等待干燥机完成上一工序，同时均化陈腐，便于提高料浆的均匀性和稳定性。
步骤四、均化陈腐后的料浆喷雾干燥，具体按传统方式利用喷雾干燥机将粉碎的原料干燥成粉，干燥后水分6～8％。
步骤五、将喷雾干燥成粉的原料利用压机并选择专用模具干压成型，进入辊道式干燥窑干燥生坯，干燥器干燥至水分小于1％。
步骤六、将干燥生坯的原料送入辊道窑高温烧制，并按以下烧成曲线烧制：
室温～600℃，升温30分钟，每分钟升温约20℃；
600～900℃，升温30分钟，每分钟升温约10℃；
900～1050℃，升温30分钟，每分钟升温约5℃；
1050～1130℃，升温30分钟，每分钟升温约2.67℃/分钟；
1130℃，保温5分钟；
1130～650℃，降温30分钟，每分钟降温约约16℃；
650～500℃，降温60分钟，每分钟降温约2.5℃；
500～60℃，降温30分钟，每分钟降温约14.6℃。
此外，烧成曲线可根据所需的广场砖尺寸在下述范围值内做适应性修改，而不仅限于实施例所给出的内容。
烧成曲线范围：
室温～600℃，升温25-45分钟，每分钟升温15-25℃；
600～900℃，升温25-45分钟，每分钟升温5-15℃；
900～1050℃，升温25-45分钟，每分钟升温3-8℃；
1050～1130℃，升温25-45分钟，每分钟升温1-5℃；
1130℃，保温3-8分钟；
1130～650℃，降温25-45分钟，每分钟降温10-20℃；
650～500℃，降温55-65分钟，每分钟降温2-3℃；
500～60℃，降温25-35分钟，每分钟降温10-20℃。
上述烧成曲线的可烧制10×10×2cm甚至20×20×2cm的产品，根据实际产品规格的变动，可做适应性调整，产品已经经过小试、中试阶段，可在生产线批量生产。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种多掺量锯泥广场砖，其特征在于，包括以下原料：花岗岩锯泥、钢渣、钾长石、堇青石、膨润土。
2.根据权利要求1所述的一种多掺量锯泥广场砖，其特征在于，包括以下原料配比：花岗岩锯泥45~80%，钢渣5~30%，钾长石5~10%，堇青石5~20%，膨润土3~10% 。
3.根据权利要求1所述的一种多掺量锯泥广场砖，其特征在于，包括以下原料配比：锯泥45%、钢渣30%、钾长石10%，堇青石10%，膨润土5%；
或者锯泥50%、钢渣20%、钾长石5%，堇青石20%，膨润土5%；
或者锯泥55%、钢渣20%、钾长石5%，堇青石15%，膨润土5%；
或者锯泥65%、钢渣10%、钾长石10%，堇青石10%，膨润土5%；
或者锯泥75%、钢渣5%、钾长石10%，堇青石5%，膨润土5%。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按配比选料；
步骤二、湿法球磨；
步骤三、均化陈腐；
步骤四、喷雾干燥；
步骤五、将干燥成粉的原料干压成型；
步骤六、高温烧制，烧成曲线为：
室温~600℃，升温25-45分钟，每分钟升温15-25℃；
600~900℃，升温25-45分钟，每分钟升温5-15℃；
900~1050℃，升温25-45分钟，每分钟升温3-8℃；
1050~1130℃，升温25-45分钟，每分钟升温1-5℃；
1130℃，保温3-8分钟；
1130~650℃，降温25-45分钟，每分钟降温10-20℃；
650~500℃，降温55-65分钟，每分钟降温2-3℃；
500~60℃，降温25-35分钟，每分钟降温10-20℃。
5.根据权利要求4所述的一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，其特征在于：步骤一中花岗岩锯泥的细度≤20目。
6.根据权利要求4所述的一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，其特征在于：步骤二中利用球磨机湿法球磨，且万孔筛余小于1%。
7.根据权利要求4所述的一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，其特征在于：步骤三中均化陈腐24-36小时。
8.根据权利要求4所述的一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，其特征在于：步骤四利用喷雾干燥机喷雾干燥，干燥后水分6~8%。
9.根据权利要求4所述的一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，其特征在于：步骤五将干燥成粉的原料利用压机干压成型，然后利用辊道式干燥器干燥生坯，干燥至水分小于1%。
10.根据权利要求4所述的一种多掺量锯泥广场砖的制备方法，其特征在于：步骤六采用辊道窑高温烧制。
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2021
- 2021-09-30 CN CN202111161634.1A patent/CN113716939A/zh active Pending
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