CN114538894B - 一种铝灰砖块及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝灰砖块及其制备工艺，其中，首先将生活污泥、二次铝灰、压榨泥混合搅拌，以抑制二次铝灰中的氧化铝水解反应产生氨气，然后加入锤碎后的页岩，利用页岩的吸附能力，可防止二次铝灰产生的氨气挥发，有效保护环境，再将陈化时间缩短为12h内，可防止原料在焙烧前发生反应，以确保制得的砖块环保无害，且质量高，符合砖块质量标准，且上述工艺加工过程中，产生的废气符合大气污染物排放标准。

Description

一种铝灰砖块及其制备工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，尤其是涉及一种铝灰砖块及其制备工艺。
背景技术
二次铝灰是铝材加工行业的典型固体废物之一，产生于一次铝灰回收金属铝环节；《国家危险废物名录》修订后，在《国家危险废物名录（2021 年版）》中，二次铝灰被明确为危险废物（废物代码：321-026-48），主要危险特性为反应性。广东省内具备相应代码危险废物经营单位较少，接收处置能力有限，导致二次铝灰大量积存于铝材加工企业厂区，存在环境污染和安全风险隐患，需要对二次铝灰进行无害化处理；
二次铝灰中含有Al2O3与氮化铝，其中氮化铝遇水水解会释放氨气，而Al2O3作为制砖原料有助于提升产品质量，但铝灰中金属铝在混料搅拌过程中无法破碎，烧制后会在砖表面形成粗糙颗粒，影响成砖质量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环保无害的铝灰砖块及其制备工艺。
为实现上述目的，本发明提供的方案为：一种铝灰砖块，包括以下原料：建筑固态废料10-20%；页岩25-35%；生活污泥20-30%；二次铝灰3-5%；炉渣10-20%；压榨泥5-10%。
本发明的有益效果为：环保无害，制得砖块质量高，该砖块通过采用建筑固态废料、页岩、生活污泥、二次铝灰、炉渣、压榨泥作为原料制造，上述原料均为需回收处理的废料，实现废物利用的同时，也将对环境有害的二次铝灰进行处理，以制得砖块，且砖块环保无害，质量高，符合砖块质量标准。
进一步地，所述生活污泥的含水量为60-80%。
进一步地，所述生活污泥的含水量为70%。
进一步地，所述建筑固态废料15%；页岩30%；生活污泥25%；二次铝灰5%；炉渣15%；压榨泥10%。
本发明还包括铝灰砖块的制备工艺，包括以下步骤：
S1.按质量百分比量取建筑固态废料、页岩、生活污泥、二次铝灰、炉渣、压榨泥，然后将页岩、建筑固态废料、炉渣分别倒入鄂式破碎机进行鄂式破碎，并将生活污泥、压榨泥、二次铝灰分别倒入铲车挖机中进行混合搅拌；
S2.将步骤S1中鄂破后的混合料通过板式给料机输送反击式破碎机中进行破碎，然后输送至高频振动筛内进行筛选；
S3.将步骤S2中筛选合格的混合料与步骤S1中经铲车挖机混拌的混合料分别通过箱式给料机输送至高速对辊细碎机进行混合细碎，将筛选不合格的混合料倒入锤式破碎机中进行锤式破碎，然后倒入高频振动筛内进行重新筛选；
S4.将步骤S3细碎后的混合料依次通过强力搅拌机、双轴搅拌机进行搅拌，然后放入陈化库内进行陈化，其中陈化时间为8-12h；
S5.将步骤S4中陈化后的混合料依次通过多斗机、箱式给料机输送至强力搅拌机中，进行搅拌，然后通过双轴搅拌机进行二次搅拌，再通过真空挤出机挤出成型。在本发明中，首先将生活污泥、二次铝灰、压榨泥混合搅拌，以抑制二次铝灰中的氧化铝水解反应产生氨气，然后加入锤碎后的页岩，利用页岩的吸附能力，可防止二次铝灰产生的氨气挥发，有效保护环境，再将陈化时间缩短为12h内，可防止原料在焙烧前发生反应，以确保制得的砖块环保无害，且质量高，符合砖块质量标准，且上述工艺加工过程中，产生的废气符合大气污染物排放标准。
进一步地，在步骤S4中，陈化时间为10h。
进一步地，在步骤S5中，混合料于双轴搅拌机搅拌过程中根据原料情况进行加水，直至达到砖块成型所需的水分要求。本发明采用上述结构后，在适当情况加上，以使原料中的水分符合砖块成型所需的水分要求。
附图说明
图1为本发明的制砖工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例一：
参见附图1所示，一种铝灰砖块，包括以下原料：建筑固态废料10%；页岩35%；生活污泥30%；二次铝灰3%；炉渣10%；压榨泥7%。
在本实施例中，生活污泥的含水量为60%。
本实施例还包括铝灰砖块的制备工艺，包括以下步骤：
S1.按质量百分比量取建筑固态废料、页岩、生活污泥、二次铝灰、炉渣、压榨泥，然后将页岩、建筑固态废料、炉渣分别倒入鄂式破碎机进行鄂式破碎，并将生活污泥、压榨泥、二次铝灰分别倒入铲车挖机中进行混合搅拌；其中，生活污泥、压榨泥共同组成的污泥与二次铝灰的混合比例为1:1。
S2.将步骤S1中鄂破后的混合料通过板式给料机输送反击式破碎机中进行破碎，然后输送至高频振动筛内进行筛选。
S3.将步骤S2中筛选合格的混合料与步骤S1中经铲车挖机混拌的混合料分别通过箱式给料机输送至高速对辊细碎机进行混合细碎，将筛选不合格的混合料倒入锤式破碎机中进行锤式破碎，然后倒入高频振动筛内进行重新筛选。
S4.将步骤S3细碎后的混合料依次通过强力搅拌机、双轴搅拌机进行搅拌，然后放入陈化库内进行陈化，其中陈化时间为8h。
S5.将步骤S4中陈化后的混合料依次通过多斗机、箱式给料机输送至强力搅拌机中，进行搅拌，然后通过双轴搅拌机进行二次搅拌，再通过真空挤出机挤出成型。
在本实施例中，混合料于双轴搅拌机搅拌过程中根据原料情况进行加水，直至达到砖块成型所需的水分要求。
在本实施例中，通过将少量二次铝灰作为原料加入砖块的制作，制成砖胚后放入窑炉进行焙烧，其中在焙烧过程中利用高温氧化去除反应以实现二次铝灰无害化的目的；同时，在混料环节中，首先将生活污泥、压榨泥共同组成的污泥与二次铝灰以1:1的比例混合，以抑制二次铝灰中的氧化铝水解反应产生氨气，然后将页岩、铝灰与污泥进行二次混合，利用页岩吸附、抑制氨气扩散的机理，以防止氨气的挥发，使焙烧前的砖胚不会发生反应，从而使制得的砖块无害，符合砖块质量标准与大气污染物排放标准。
而且，本实施例制备的砖块所采用的原料均为各种废料，实现有效回收利用废料，可减少对环境的污染，环保。
实施例二：
参见附图1所示，一种铝灰砖块，包括以下原料：建筑固态废料20%；页岩25%；生活污泥20%；二次铝灰4%；炉渣23%；压榨泥8%。
在本实施例中，生活污泥的含水量为80%。
本实施例还包括铝灰砖块的制备工艺，包括以下步骤：
S1.按质量百分比量取建筑固态废料、页岩、生活污泥、二次铝灰、炉渣、压榨泥，然后将页岩、建筑固态废料、炉渣分别倒入鄂式破碎机进行鄂式破碎，并将生活污泥、压榨泥、二次铝灰分别倒入铲车挖机中进行混合搅拌；其中，生活污泥、压榨泥共同组成的污泥与二次铝灰的混合比例为1:1。
S2.将步骤S1中鄂破后的混合料通过板式给料机输送反击式破碎机中进行破碎，然后输送至高频振动筛内进行筛选。
S3.将步骤S2中筛选合格的混合料与步骤S1中经铲车挖机混拌的混合料分别通过箱式给料机输送至高速对辊细碎机进行混合细碎，将筛选不合格的混合料倒入锤式破碎机中进行锤式破碎，然后倒入高频振动筛内进行重新筛选。
S4.将步骤S3细碎后的混合料依次通过强力搅拌机、双轴搅拌机进行搅拌，然后放入陈化库内进行陈化，其中陈化时间为12h。
S5.将步骤S4中陈化后的混合料依次通过多斗机、箱式给料机输送至强力搅拌机中，进行搅拌，然后通过双轴搅拌机进行二次搅拌，再通过真空挤出机挤出成型。
在本实施例中，混合料于双轴搅拌机搅拌过程中根据原料情况进行加水，直至达到砖块成型所需的水分要求。
在本实施例中，通过将少量二次铝灰作为原料加入砖块的制作，制成砖胚后放入窑炉进行焙烧，其中在焙烧过程中利用高温氧化去除反应以实现二次铝灰无害化的目的；同时，在混料环节中，首先将生活污泥、压榨泥共同组成的污泥与二次铝灰以1:1的比例混合，以抑制二次铝灰中的氧化铝水解反应产生氨气，然后将页岩、铝灰与污泥进行二次混合，利用页岩吸附、抑制氨气扩散的机理，以防止氨气的挥发，使焙烧前的砖胚不会发生反应，从而使制得的砖块无害，符合砖块质量标准与大气污染物排放标准。
而且，本实施例制备的砖块所采用的原料均为各种废料，实现有效回收利用废料，可减少对环境的污染，环保。
实施例三：
参见附图1所示，一种铝灰砖块，包括以下原料：建筑固态废料15%；页岩30%；生活污泥25%；二次铝灰5%；炉渣15%；压榨泥10%。
在本实施例中，生活污泥的含水量为70%。
本实施例还包括铝灰砖块的制备工艺，包括以下步骤：
S1.按质量百分比量取建筑固态废料、页岩、生活污泥、二次铝灰、炉渣、压榨泥，然后将页岩、建筑固态废料、炉渣分别倒入鄂式破碎机进行鄂式破碎，并将生活污泥、压榨泥、二次铝灰分别倒入铲车挖机中进行混合搅拌；其中，生活污泥、压榨泥共同组成的污泥与二次铝灰的混合比例为1:1。
S2.将步骤S1中鄂破后的混合料通过板式给料机输送反击式破碎机中进行破碎，然后输送至高频振动筛内进行筛选。
S3.将步骤S2中筛选合格的混合料与步骤S1中经铲车挖机混拌的混合料分别通过箱式给料机输送至高速对辊细碎机进行混合细碎，将筛选不合格的混合料倒入锤式破碎机中进行锤式破碎，然后倒入高频振动筛内进行重新筛选。
S4.将步骤S3细碎后的混合料依次通过强力搅拌机、双轴搅拌机进行搅拌，然后放入陈化库内进行陈化，其中陈化时间为10h。
S5.将步骤S4中陈化后的混合料依次通过多斗机、箱式给料机输送至强力搅拌机中，进行搅拌，然后通过双轴搅拌机进行二次搅拌，再通过真空挤出机挤出成型。
在本实施例中，混合料于双轴搅拌机搅拌过程中根据原料情况进行加水，直至达到砖块成型所需的水分要求。
在本实施例中，通过将少量二次铝灰作为原料加入砖块的制作，制成砖胚后放入窑炉进行焙烧，其中在焙烧过程中利用高温氧化去除反应以实现二次铝灰无害化的目的；同时，在混料环节中，首先将生活污泥、压榨泥共同组成的污泥与二次铝灰以1:1的比例混合，以抑制二次铝灰中的氧化铝水解反应产生氨气，然后将页岩、铝灰与污泥进行二次混合，利用页岩吸附、抑制氨气扩散的机理，以防止氨气的挥发，使焙烧前的砖胚不会发生反应，从而使制得的砖块无害，符合砖块质量标准与大气污染物排放标准。
而且，本实施例制备的砖块所采用的原料均为各种废料，实现有效回收利用废料，可减少对环境的污染，环保。
实验指标 颗粒物 SO2 NOx 其余化合物 氨 臭气浓度 抗压强度（Mpa） 抗折强度（Mpa） 吸水率（%）
实施例一 24 83 169 2.1；0.037；0.094；0.66 车间：0.88；厂界：17 车间：1.15；厂界：18 14.11 2.95 17.28
实施例二 23 80 201 2.2；0.041；0.087；0.69 车间：0.82；厂界：18 车间：1.25；厂界：19 13.98 3.06 17.29
实施例三 19 76 1544 1.9；0.033；0.094；0.66 车间：0.76；厂界：16 车间：1.02；厂界：16 16.27 3.58 17.63
其中，各污染物标准限值为：颗粒物（30mg/m3）；SO2（100mg/m3）；NOx（300mg/m3）；
其余化合物：氟化物（3mg/m3）；汞及其化合物（0.05mg/m3）；镉及其化合物（0.1mg/m3）；砷、铅、铬、铜、锰、镍及其化合物（1.0mg/m3）；
混料车间：氨（1.0mg/m3）；臭气浓度（20）；
厂界无组织气体：氨（1.5mg/m3）；臭气浓度（20）。
由上述实验数据对比可得，在颗粒物、SO2、NOx、其余化合物、氨、臭气浓度数据中，实施例三数据为最佳，且实施例一、实施例二、实施例三各项数据均符合大气污染物排放标准；而在砖块质量标准中，实施例一、实施例二、实施例三各项数据均符合砖块质量标准，实施例三的抗压强度、抗折强度、吸水率为最佳，综上所述，实施例三为最佳实施例。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种铝灰砖块，其特征在于：包括以下原料：建筑固态废料10-20%；页岩25-35%；生活污泥20-30%；二次铝灰3-5%；炉渣10-20%；压榨泥5-10%。
2.根据权利要求1所述的一种铝灰砖块，其特征在于：所述生活污泥的含水量为60-80%。
3.根据权利要求2所述的一种铝灰砖块，其特征在于：所述生活污泥的含水量为70%。
4.根据权利要求1所述的一种铝灰砖块，其特征在于：所述建筑固态废料15%；页岩30%；生活污泥25%；二次铝灰5%；炉渣15%；压榨泥10%。
5.一种如权利要求1所述的铝灰砖块的制备工艺，其特征在于：铝灰砖块的制备工艺，包括以下步骤：
S1.按质量百分比量取建筑固态废料、页岩、生活污泥、二次铝灰、炉渣、压榨泥，然后将页岩、建筑固态废料、炉渣分别倒入鄂式破碎机进行鄂式破碎，并将生活污泥、压榨泥、二次铝灰分别倒入铲车挖机中进行混合搅拌；
S2.将步骤S1中鄂破后的混合料通过板式给料机输送反击式破碎机中进行破碎，然后输送至高频振动筛内进行筛选；
S3.将步骤S2中筛选合格的混合料与步骤S1中经铲车挖机混拌的混合料分别通过箱式给料机输送至高速对辊细碎机进行混合细碎，将筛选不合格的混合料倒入锤式破碎机中进行锤式破碎，然后倒入高频振动筛内进行重新筛选；
S4.将步骤S3细碎后的混合料依次通过强力搅拌机、双轴搅拌机进行搅拌，然后放入陈化库内进行陈化，其中陈化时间为8-12h；
S5.将步骤S4中陈化后的混合料依次通过多斗机、箱式给料机输送至强力搅拌机中，进行搅拌，然后通过双轴搅拌机进行二次搅拌，再通过真空挤出机挤出成型。
6.根据权利要求5所述的一种铝灰砖块的制备工艺，其特征在于：在步骤S4中，陈化时间为10h。
7.根据权利要求5所述的一种铝灰砖块的制备工艺，其特征在于：在步骤S5中，混合料于双轴搅拌机搅拌过程中根据原料情况进行加水，直至达到砖块成型所需的水分要求。
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