CN115215605A - 一种基于多晶硅废料的免烧砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多晶硅废料的免烧砖及其制备方法，属于环保建材技术领域，所述基于多晶硅废料的免烧砖，按重量份计，包括以下原料：多晶硅污泥废料粉25‑38份，碱激发剂15‑25份、回收废砖粉料28‑36份、粉煤灰10‑20份、硅酸盐水泥30‑40份、水20‑40份；基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法包括以下步骤：多晶硅污泥废料粉的制备、回收废砖粉料的制备以及成型养护；本发明相较于传统的免烧砖能够节约水泥的用量，且具有良好的抗压性，本发明的制备方法能够重复利用多晶硅污泥废料，在节约资源的基础上，保护了环境；解决了现有硅粉废料排出会对环境造成污染的问题，且解决了现有免烧砖成本较高的问题。

Description

一种基于多晶硅废料的免烧砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保建材技术领域，具体涉及一种基于多晶硅废料的免烧砖及其制备方法。
背景技术
免烧砖是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为主要原料，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料。半导体工业所用的单晶硅和太阳能电池所用的多晶硅，都需要将高纯的晶体硅切割成硅片，在切割过程中会产生大量的硅粉废料。硅粉废料排出会对环境造成污染，本发明中将硅粉废料进行回收利用，用于制备免烧砖，且现有的免烧砖成本较高。
发明内容
本发明为解决现有硅粉废料排出会对环境造成污染的问题，提供了一种基于多晶硅废料的免烧砖及其制备方法。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种基于多晶硅废料的免烧砖，按重量份计，包括以下原料：
多晶硅污泥废料粉25-38份，碱激发剂15-25份、回收废砖粉料28-36份、粉煤灰10-20份、硅酸盐水泥30-40份、水20-40份。
作为本发明进一步的方案：按重量份计，包括以下原料：
多晶硅污泥废料粉28-33份，碱激发剂18-25份、回收废砖粉料30-36份、粉煤灰13-18份、硅酸盐水泥35-38份、水30-40份。
作为本发明进一步的方案：按重量份计，包括以下原料：
多晶硅污泥废料粉30份，碱激发剂25份、回收废砖粉料36份、粉煤灰15份、硅酸盐水泥36份、水35份。
作为本发明进一步的方案：所述碱激发剂包括磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠，所述碱激发剂中磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠之间的质量比为0.6-0.8：1：0.7-0.9。
上述基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
多晶硅污泥废料粉的制备：将多晶硅污泥废料进行干燥，干燥后进行锤击粉碎，粉碎后过100目筛；
回收废砖粉料的制备：回收损坏的或使用的过的基于多晶硅废料的免烧砖，将回收的免烧砖进行粉碎、研磨、过100目筛，即可得到回收废砖粉料；
成型养护：按原料组分配比，向硅酸盐水泥和粉煤灰中加入碱激发和水，搅拌均匀，然后静置熟化6-8小时，向其中加入多晶硅污泥废料粉和回收废砖粉料，充分搅拌，然后按照所需水泥制品的尺寸压制成型为砖坯，养护后，即可得到基于多晶硅废料的免烧砖。
作为本发明进一步的方案：所述成型养护的步骤中，压制成型所需的压力为35-45MPa，压制时间为4-6秒。
作为本发明进一步的方案：所述成型养护的步骤中，养护的条件为：先将砖坯放置在60-80℃下，相对湿度在90～100％的条件下养护6-8小时，然后将砖坯放置在温度20～25℃，相对湿度80～90％的条件下养护16-18天。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明相较于传统的免烧砖能够节约水泥的用量，且本发明相较于传动的免烧砖具有良好的抗压性，且通过本发明的制备方法能够重复利用多晶硅污泥废料，在节约资源的基础上，保护了环境。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
配比原料组分：多晶硅污泥废料粉250g，碱激发剂150g、回收废砖粉料280g、粉煤灰100g、硅酸盐水泥300g、水200g；
所述碱激发剂包括磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠，所述碱激发剂中磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠之间的质量比为0.6：1：0.7。
多晶硅污泥废料粉的制备：将多晶硅污泥废料进行干燥，干燥后进行锤击粉碎，粉碎后过100目筛；
回收废砖粉料的制备：回收损坏的或使用的过的基于多晶硅废料的免烧砖，将回收的免烧砖进行粉碎、研磨、过100目筛，即可得到回收废砖粉料；
成型养护：按原料组分配比，向硅酸盐水泥和粉煤灰中加入碱激发和水，搅拌均匀，然后静置熟化6小时，向其中加入多晶硅污泥废料粉和回收废砖粉料，充分搅拌，然后按照所需水泥制品的尺寸压制成型为砖坯，养护后，即可得到基于多晶硅废料的免烧砖。
所述成型养护的步骤中，压制成型所需的压力为35MPa，压制时间为4秒。
所述成型养护的步骤中，养护的条件为：先将砖坯放置在60℃下，相对湿度在90％的条件下养护6小时，然后将砖坯放置在温度20℃，相对湿度80％的条件下养护16天。
实施例2
基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
配比原料组分：多晶硅污泥废料粉380g，碱激发剂250g、回收废砖粉料360g、粉煤灰200g、硅酸盐水泥400g、水400g；
所述碱激发剂包括磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠，所述碱激发剂中磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠之间的质量比为0.8：1：0.9。
多晶硅污泥废料粉的制备：将多晶硅污泥废料进行干燥，干燥后进行锤击粉碎，粉碎后过100目筛；
回收废砖粉料的制备：回收损坏的或使用的过的基于多晶硅废料的免烧砖，将回收的免烧砖进行粉碎、研磨、过100目筛，即可得到回收废砖粉料；
成型养护：按原料组分配比，向硅酸盐水泥和粉煤灰中加入碱激发和水，搅拌均匀，然后静置熟化8小时，向其中加入多晶硅污泥废料粉和回收废砖粉料，充分搅拌，然后按照所需水泥制品的尺寸压制成型为砖坯，养护后，即可得到基于多晶硅废料的免烧砖。
所述成型养护的步骤中，压制成型所需的压力为45MPa，压制时间为6秒。
所述成型养护的步骤中，养护的条件为：先将砖坯放置在80℃下，相对湿度在100％的条件下养护8小时，然后将砖坯放置在温度25℃，相对湿度90％的条件下养护18天。
实施例3
基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
配比原料组分：多晶硅污泥废料粉280g，碱激发剂180g、回收废砖粉料300g、粉煤灰130g、硅酸盐水泥350g、水300g；
所述碱激发剂包括磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠，所述碱激发剂中磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠之间的质量比为0.7：1：0.8。
多晶硅污泥废料粉的制备：将多晶硅污泥废料进行干燥，干燥后进行锤击粉碎，粉碎后过100目筛；
回收废砖粉料的制备：回收损坏的或使用的过的基于多晶硅废料的免烧砖，将回收的免烧砖进行粉碎、研磨、过100目筛，即可得到回收废砖粉料；
成型养护：按原料组分配比，向硅酸盐水泥和粉煤灰中加入碱激发和水，搅拌均匀，然后静置熟化7小时，向其中加入多晶硅污泥废料粉和回收废砖粉料，充分搅拌，然后按照所需水泥制品的尺寸压制成型为砖坯，养护后，即可得到基于多晶硅废料的免烧砖。
所述成型养护的步骤中，压制成型所需的压力为40MPa，压制时间为5秒。
所述成型养护的步骤中，养护的条件为：先将砖坯放置在70℃下，相对湿度在95％的条件下养护7小时，然后将砖坯放置在温度25℃，相对湿度85％的条件下养护18天。
实施例4
基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
配比原料组分：多晶硅污泥废料粉330g，碱激发剂250g、回收废砖粉料360g、粉煤灰180g、硅酸盐水泥380g、水400g；
所述碱激发剂包括磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠，所述碱激发剂中磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠之间的质量比为0.7：1：0.8。
多晶硅污泥废料粉的制备：将多晶硅污泥废料进行干燥，干燥后进行锤击粉碎，粉碎后过100目筛；
回收废砖粉料的制备：回收损坏的或使用的过的基于多晶硅废料的免烧砖，将回收的免烧砖进行粉碎、研磨、过100目筛，即可得到回收废砖粉料；
成型养护：按原料组分配比，向硅酸盐水泥和粉煤灰中加入碱激发和水，搅拌均匀，然后静置熟化7小时，向其中加入多晶硅污泥废料粉和回收废砖粉料，充分搅拌，然后按照所需水泥制品的尺寸压制成型为砖坯，养护后，即可得到基于多晶硅废料的免烧砖。
所述成型养护的步骤中，压制成型所需的压力为40MPa，压制时间为5秒。
所述成型养护的步骤中，养护的条件为：先将砖坯放置在70℃下，相对湿度在95％的条件下养护7小时，然后将砖坯放置在温度25℃，相对湿度85％的条件下养护18天。
实施例5
多晶硅污泥废料粉300g，碱激发剂250g、回收废砖粉料360g、粉煤灰150g、硅酸盐水泥360g、水350g；
所述碱激发剂包括磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠，所述碱激发剂中磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠之间的质量比为0.7：1：0.8。
多晶硅污泥废料粉的制备：将多晶硅污泥废料进行干燥，干燥后进行锤击粉碎，粉碎后过100目筛；
回收废砖粉料的制备：回收损坏的或使用的过的基于多晶硅废料的免烧砖，将回收的免烧砖进行粉碎、研磨、过100目筛，即可得到回收废砖粉料；
成型养护：按原料组分配比，向硅酸盐水泥和粉煤灰中加入碱激发和水，搅拌均匀，然后静置熟化7小时，向其中加入多晶硅污泥废料粉和回收废砖粉料，充分搅拌，然后按照所需水泥制品的尺寸压制成型为砖坯，养护后，即可得到基于多晶硅废料的免烧砖。
所述成型养护的步骤中，压制成型所需的压力为40MPa，压制时间为5秒。
所述成型养护的步骤中，养护的条件为：先将砖坯放置在70℃下，相对湿度在95％的条件下养护7小时，然后将砖坯放置在温度25℃，相对湿度85％的条件下养护18天。
取实施例3-5的免烧砖，同时取市售的普通免烧砖作为对比例，采用常规的测试方法进行性能测试，具体如下表1所示。
表1
Figure BDA0003612681080000051
Figure BDA0003612681080000061
综上所述：分析表1可知，本发明的免烧砖在光洁度、吸水率、抗压强度上均优于对比例，且容重、抗冻融性能也分别优于市售的砖；且本发明相较于传统的免烧砖能够节约水泥的用量，通过本发明的制备方法能够重复利用多晶硅污泥废料，在节约资源的基础上，保护了环境。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接/间接运用本发明的方案都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于多晶硅废料的免烧砖，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：
多晶硅污泥废料粉25-38份，碱激发剂15-25份、回收废砖粉料28-36份、粉煤灰10-20份、硅酸盐水泥30-40份、水20-40份。
2.根据权利要求1所述的一种基于多晶硅废料的免烧砖，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：
多晶硅污泥废料粉28-33份，碱激发剂18-25份、回收废砖粉料30-36份、粉煤灰13-18份、硅酸盐水泥35-38份、水30-40份。
3.根据权利要求2所述的一种基于多晶硅废料的免烧砖，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：
多晶硅污泥废料粉30份，碱激发剂25份、回收废砖粉料36份、粉煤灰15份、硅酸盐水泥36份、水35份。
4.根据权利要求1所述的一种基于多晶硅废料的免烧砖，其特征在于，所述碱激发剂包括磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠，所述碱激发剂中磷酸钾盐、硫酸钙和碳酸钠之间的质量比为0.6-0.8：1：0.7-0.9。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
多晶硅污泥废料粉的制备：将多晶硅污泥废料进行干燥，干燥后进行锤击粉碎，粉碎后过100目筛；
回收废砖粉料的制备：回收损坏的或使用的过的基于多晶硅废料的免烧砖，将回收的免烧砖进行粉碎、研磨、过100目筛，即可得到回收废砖粉料；
成型养护：按原料组分配比，向硅酸盐水泥和粉煤灰中加入碱激发和水，搅拌均匀，然后静置熟化6-8小时，向其中加入多晶硅污泥废料粉和回收废砖粉料，充分搅拌，然后按照所需水泥制品的尺寸压制成型为砖坯，养护后，即可得到基于多晶硅废料的免烧砖。
6.根据权利要求5所述的一种基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法，其特征在于，所述成型养护的步骤中，压制成型所需的压力为35-45MPa，压制时间为4-6秒。
7.根据权利要求5所述的一种基于多晶硅废料的免烧砖的制备方法，其特征在于，所述成型养护的步骤中，养护的条件为：先将砖坯放置在60-80℃下，相对湿度在90～100％的条件下养护6-8小时，然后将砖坯放置在温度20～25℃，相对湿度80～90％的条件下养护16-18天。
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