CN116041041A - 一种以煤矸石为原料的空心砖配方及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以煤矸石为原料的空心砖配方及生产工艺，该空心砖配方包括如下组分：煤矸石、粉煤灰、秸秆粉、页岩、钢渣、粘接剂、乳化剂、石墨烯、水。通过在配方中引入改性石墨烯，带正电荷的壳聚糖改性氧化石墨烯通过静电作用与层状结构的滑石粉发生静电自组装形成为微纳米杂化结构，并分散到砖坯中，使得砖坯在焙烧过程中收缩均匀，从而降低砖坯烧制后的变形，能保持孔洞的完整性，提高空心砖的保温性能，并且分散均匀的改性石墨烯的纳米结构提升了空心砖的力学性能。

Description

一种以煤矸石为原料的空心砖配方及生产工艺
技术领域
本发明涉及建材技术领域，尤其涉及一种以煤矸石为原料的空心砖配方及生产工艺。
背景技术
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤矸石是煤炭开采和洗选过程中排放的固体废弃物，是煤的共生资源，煤矸石按主要矿物含量分为黏土岩类、砂石岩类、碳酸盐类、铝质岩类；按来源及最终状态，煤矸石可分为掘进矸石、选煤矸石和自然矸石三大类。相比于普通煤炭，其具有含碳量低、热值低、质地坚硬的特点，是矿山固体废弃物的一种，煤矸石是我国目前排放量最大的矿山固体废弃物之一，其排放和堆存造成了资源浪费、环境污染等问题。
空心砖由于有节省大量的土地用土、烧砖的燃料、减轻运输、减轻建筑物自重等优点，已成为建筑行业首推的产品。空心砖包括水泥空心砖、粘土空心砖、页岩空心砖、煤矸石空心砖等。近年来研究发现煤矸石空心砖具有较好的使用性能，不但具有隔声隔热、保温、防震功效，更重要的是煤矸石空心砖使用的原材料为煤矸石，能够节约大量资源，变废为宝，具有较高的经济效益。煤矸石空心砖的强度较高，同时具有较好的使用性能，其制成的墙体符合现代建筑的要求，能够作为各种承重墙与非承重墙的施工材料，且由于孔洞率很高，煤矸石空心砖具有较好的保温效果，同时煤矸石空心砖具有较高的热阻，对于建筑节能具有积极影响，能够进一步提高墙体表面温度的稳定性，有助于改善室内环境，提高室内空间的舒适性，因此煤矸石空心砖可以作为墙体施工的首选材料。
随着建筑行业的发展，我国对空心砖的需求也越来越高，煤矸石砖便是主要的新墙体材料，虽然煤矸石砖的硬度是普通黏土砖两倍左右，但是在实际的城市建设中，空心砖墙体强度低、脆性大、抗震性能差，所以提高空心砖的力学性能是非要必要的。
CN107445590A公开了一种烧结空心砖的制备方法，包括如下步骤：本发明首先将稻壳、活性污泥和复配煤矸石混合发酵，再经灭菌处理制得发酵混合料，随后将发酵混合料与有机粘结剂和无机粘结剂混合，并辅以乳化剂，高速搅拌混合均匀后注模压制成型，再经真空冷冻干燥，得砖坯，并将砖坯用硅酸钠溶液浸泡改性，再一次经炭化、高温烧结和碳化处理，即得烧结空心砖。本发明所得烧结空心砖的抗压强度得到了有效的提高，解决了传统烧结空心砖力学性能不佳，抗压强度低的问题。但是该发明存在力学性能仍有待加强，并在烧结中容易变形的缺陷，从而降低空心砖的保温性能。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种力学性能好、并且在烧结中不易变形、保温性能好的以煤矸石为原料的空心砖。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种以煤矸石为原料的空心砖配方，包括如下组分：煤矸石、粉煤灰、秸秆粉、页岩、钢渣、粘接剂、乳化剂、石墨烯、水。
优选的，所述的以煤矸石为原料的空心砖配方，包括如下重量份的组分：40-60份煤矸石、8-10份粉煤灰、10-15份秸秆粉、10-20份页岩、10-20份钢渣、20-30份粘接剂、5-10份乳化剂、20-30份石墨烯、200-300份水。
优选的，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
优选的，所述粘接剂为硅酸盐水泥和香豆胶的混合物；两者的质量比为1-2:2-3。
优选的，所述乳化剂为吐温-60、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯醚中的一种或多种。
优选的，所述石墨烯为改性石墨烯，其制备方法如下：
1)将1-2g壳聚糖加入到50-100mL 10-20wt％的醋酸水溶液中，在600-800rpm转速下搅拌2-3h，然后加入0.5-1g硫代卡巴肼，在500-800rpm转速下搅拌0.5-1h，再加入3-5mL甲醛，在室温下于500-800rpm转速下搅拌10-12h得到凝胶状混合物；过滤，将凝胶状产物至于100-150mL 0.5-1mol/L氢氧化钠水溶液中，有沉淀产生；过滤，收集沉淀物分别用水和无水乙醇洗涤2-3次后，在60-80℃下干燥4-6h，得到硫代卡巴肼改性壳聚糖；
2)将5-8g马来酸酐加入100-200mL水中，再加入0.5-1g氧化石墨烯，在60-100℃下反应10-12h，反应结束后冷却至室温，过滤收集固体物后水洗2-3次，然后在-25～-15℃下冷冻干燥20-24h，得到羧基化氧化石墨烯；将1-2g羧基化氧化石墨烯、1-2g硫代卡巴肼改性壳聚糖加入到100-200mL 10-20wt％的醋酸水溶液中，在60-100℃下反应6-8h，反应结束后，冷却至室温，过滤收集滤饼，将滤饼置于-25～-15℃下冷冻干燥20-24h，得到硫代卡巴肼改性壳聚糖交联石墨烯；
3)将0.5-1g滑石粉加入到50-80mLN,N-二甲基甲酰胺中，超声处理30-50min后，加入0.5-1g硫代卡巴肼改性壳聚糖交联石墨烯，搅拌20-30min后，过滤，收集滤饼，将滤饼置于60-80℃下干燥6-8h，得到改性石墨烯。
煤矸石空心砖，由于原料成分波动大，含有的有机质和细微颗粒的含量较高，而有机质和细微颗粒具有很强的封存水分的能力，同时也易于阻塞砖坯中的水分通道，使得砖坯中的水分的排出速率变低，导致砖坯中的水分不易快速排出，从而使得砖坯在焙烧过程中很容易发生变形。现有技术中，为了降低砖坯的焙烧变性，在焙烧前会对砖坯进行干燥处理，从而降低砖坯的含水率，但是在高燥过程中，砖坯中的部分水分通道因有机质以及细微颗粒存在造成堵塞，使得砖坯中的水分排出不均匀，虽然干燥处理可以降低砖坯的整体含水率，但是排水速率的不均匀，导致干燥后的砖坯中水分分布不均匀，有些部位含水率较高，有些部分含水率较低，这样的砖坯在焙烧过程中依然会出现收缩不均匀的现象，从而产生变形。
发明人在空心砖配方中加入了改性石墨烯，该改性石墨烯是先通过硫代卡巴肼改性壳聚糖能与羧基化氧化石墨烯发生交联，然后通过静电作用与滑石粉发生静电自组装制得，通过将改性石墨烯引入到砖坯中，带正电荷的壳聚糖改性氧化石墨烯通过静电作用与层状结构的滑石粉发生静电自组装形成为微纳米杂化结构，并分散到砖坯中，使得砖坯中的细微颗粒带上正电荷，砖坯在干燥过程中，水分可以通过改性石墨烯杂化结构的微纳米通道排出，在水分蒸发的过程中，携带细微颗粒一起运动，当水分与细微颗粒一起通过复合物层间的微纳米通道时，由于细微颗粒带有正电性，在微纳米通道电场的作用下会使其运动轨迹发生偏转，使得细微颗粒与水分分开，从而使水分的运动途径不会被细微颗粒堵塞，从而使水分快速地排出砖坯，提高残留水分在砖坯中分布的均匀性，使得砖坯在焙烧过程中收缩均匀，从而降低砖坯烧制后的变形，能保持孔洞的完整性，提高空心砖的保温性能，并且分散均匀的改性石墨烯的纳米结构提升了空心砖的力学性能。
本发明还公开了所述以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，包括如下步骤：破碎、混合、陈化、成型、干燥、烧结。
优选的，所述以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，包括如下步骤：
S1按配方称取各原料，将煤矸石、粉煤灰、秸秆粉、页岩、钢渣用鄂式破碎机进行初次破碎；破碎后的原料颗粒粒径≤25mm；将初次破碎的原料颗粒置于细碎对辊机进行二次破碎，破碎后的原料颗粒粒径≤2mm；
S2将破碎后的原料与粘接剂、乳化剂、石墨烯、水混合后倒入搅拌机中搅拌均匀得到混合料，搅拌时间为10-15min；
S3将混合料置于陈化库陈化；陈化时间为3-4d，温度为25-30℃，压力为1-2MPa；
S4将陈化后的混合料送入液压挤砖机，挤出成型空心砖坯；挤出试样尺寸为40mm×60mm×100mm，成型压力为2-3MPa，孔洞率为30-45％；
S5将成型空心砖坯放入干燥窑干燥；干燥温度为120-150℃，干燥的后砖坯含水率≤5％；
S6将干燥砖坯置于焙烧窑进行烧结得到以煤矸石为原料的空心砖；所述烧结温度为900-1100℃，烧结时间为50-70h，烧结完毕后保温时间为4-8h。
本发明所用原料能减低胚料焙烧敏感性，优化砖坯质量，起到吸附固定硫、碳的效果，能够抑制二氧化硫、硫化氢、二氧化碳等有害气体的产生，防止砖坯崩解开裂，得到的空心砖具有质轻、抗压强度高的特点。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明提供了一种利用煤矸石制备空心砖的配方及生产工艺，在保证空心砖性能的情况下大幅利用煤矸石，具有低成本、低能耗、高产出的特点，经济环保；通过将改性石墨烯引入到砖坯中，带正电荷的壳聚糖改性氧化石墨烯通过静电作用与层状结构的滑石粉发生静电自组装，并分散到砖坯中，使得砖坯中的细微颗粒带上正电荷，砖坯在干燥过程中，水分可以通过改性石墨烯的微纳米通道排出，使水分快速地排出砖坯，提高残留水分在砖坯中分布的均匀性，使得砖坯在焙烧过程中收缩均匀，从而降低砖坯烧制后的变形，并且分散均匀的改性石墨烯的纳米结构提升了空心砖的力学性能。
具体实施方式
为免赘述，以下实施例中用到的物品若无特别说明则均市售产品，用到的方法若无特别说明则均为常规方法。
本发明所用部分原料来源如下：
煤矸石，SiO2含量为45.34％，Fe2O3含量为5.63％，Al2O3含量为11.91％，CaO含量为1.35％，MgO含量为0.89％，K2O含量为3.17％，Na2O含量为0.22％，烧失量为23.96％，重庆市中梁山煤矿层。
粉煤灰，为Ⅱ级粉煤灰，比表面积449m2/kg，武汉阳逻电厂。
秸秆粉，南阳丰瑞秸秆综合利用优有限公司。
硅酸盐水泥，购买自湖北亚东有限公司，型号为PO42.5，比表面积为360m2/kg，标准稠度用水量0.26。
页岩，购买自石家庄飞吉矿产品有限公司，外观为片状，品级为一级，货号为078
壳聚糖，去乙酰化度为90％，南通绿神生物工程有限公司。
硫代卡巴肼，含量为99％，密度为1.273g/cm3，熔点为171-174℃，山东新动能化学有限公司。
氧化石墨烯，含量≥99％，厚度为0.55-1.2nm，直径为0.5-3μm，层数为2-5层，中科雷鸣(北京)科技有限公司。
滑石粉，含量为99.51％，MgO含量为32％，粒径≤38.5μm，灵寿县强东矿产品加工厂。
实施例1
一种以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，包括如下步骤：
S1将600g煤矸石、100g粉煤灰、150g秸秆粉、200g页岩、200g钢渣用鄂式破碎机进行初次破碎；破碎后的原料颗粒粒径≤25mm；将初次破碎的原料颗粒置于细碎对辊机进行二次破碎，破碎后的原料颗粒粒径≤2mm；
S2将破碎后的原料与300g粘接剂、100g十二烷基硫酸钠、300g石墨烯、2500g水混合后倒入搅拌机中在700rpm转速下搅拌均匀得到混合料，搅拌时间为10min；所述粘接剂为100g硅酸盐水泥和200g香豆胶的混合物；
S3将混合料置于陈化库陈化；陈化时间为3d，温度为30℃，压力为1.5MPa；
S4将陈化后的混合料送入液压挤砖机，挤出成型空心砖坯；挤出试样尺寸为40mm×60mm×100mm，成型压力为2MPa，孔洞率为40％；
S5将成型空心砖坯放入干燥窑干燥；干燥温度为130℃，干燥的后砖坯含水率为4.5％；
S6将干燥砖坯置于焙烧窑进行烧结得到以煤矸石为原料的空心砖；所述烧结温度为1050℃，烧结时间为60h，烧结完毕后保温时间为6h。
所述石墨烯为改性石墨烯，其制备方法如下：
1)将1.5g壳聚糖加入到80mL 10wt％的醋酸水溶液中，在700rpm转速下搅拌2h，然后加入0.8g硫代卡巴肼，在700rpm转速下搅拌1h，再加入5mL甲醛，在室温下于800rpm转速下搅拌12h得到凝胶状混合物；过滤，将凝胶状产物至于120mL 1mol/L氢氧化钠水溶液中，有沉淀产生；过滤，收集沉淀物分别用水和无水乙醇洗涤3次后，在70℃下干燥5h，得到硫代卡巴肼改性壳聚糖；
2)将6.5g马来酸酐加入160mL水中，再加入1g氧化石墨烯，在80℃下反应12h，反应结束后冷却至室温，过滤收集固体物后水洗3次，然后在-15℃下冷冻干燥24h，得到羧基化氧化石墨烯；将1.5g羧基化氧化石墨烯、1.5g硫代卡巴肼改性壳聚糖加入到200mL 10wt％的醋酸水溶液中，在80℃下反应8h，反应结束后，冷却至室温，过滤收集滤饼，将滤饼置于-15℃下冷冻干燥24h，得到硫代卡巴肼改性壳聚糖交联石墨烯；
3)将1g滑石粉加入到80mLN,N-二甲基甲酰胺中，在80Hz、150W条件下超声处理30min后，加入1g硫代卡巴肼改性壳聚糖交联石墨烯，在700rpm转速下搅拌30min后，过滤，收集滤饼，将滤饼置于80℃下干燥8h，得到改性石墨烯。
实施例2
一种以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，包括如下步骤：
S1将600g煤矸石、100g粉煤灰、150g秸秆粉、200g页岩、200g钢渣用鄂式破碎机进行初次破碎；破碎后的原料颗粒粒径≤25mm；将初次破碎的原料颗粒置于细碎对辊机进行二次破碎，破碎后的原料颗粒粒径≤2mm；
S2将破碎后的原料与300g粘接剂、100g十二烷基硫酸钠、300g氧化石墨烯、2500g水混合后倒入搅拌机中在700rpm转速下搅拌均匀得到混合料，搅拌时间为10min；所述粘接剂为100g硅酸盐水泥和200g香豆胶的混合物；
S3将混合料置于陈化库陈化；陈化时间为3d，温度为30℃，压力为1.5MPa；
S4将陈化后的混合料送入液压挤砖机，挤出成型空心砖坯；挤出试样尺寸为40mm×60mm×100mm，成型压力为2MPa，孔洞率为40％；
S5将成型空心砖坯放入干燥窑干燥；干燥温度为130℃，干燥的后砖坯含水率为4.5％；
S6将干燥砖坯置于焙烧窑进行烧结得到以煤矸石为原料的空心砖；所述烧结温度为1050℃，烧结时间为60h，烧结完毕后保温时间为6h。
对比例1
一种以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，包括如下步骤：
S1将600g煤矸石、100g粉煤灰、150g秸秆粉、200g页岩、200g钢渣用鄂式破碎机进行初次破碎；破碎后的原料颗粒粒径≤25mm；将初次破碎的原料颗粒置于细碎对辊机进行二次破碎，破碎后的原料颗粒粒径≤2mm；
S2将破碎后的原料与300g粘接剂、100g十二烷基硫酸钠、300g石墨烯、2500g水混合后倒入搅拌机中在700rpm转速下搅拌均匀得到混合料，搅拌时间为10min；所述粘接剂为100g硅酸盐水泥和200g香豆胶的混合物；
S3将混合料置于陈化库陈化；陈化时间为3d，温度为30℃，压力为1.5MPa；
S4将陈化后的混合料送入液压挤砖机，挤出成型空心砖坯；挤出试样尺寸为40mm×60mm×100mm，成型压力为2MPa，孔洞率为40％；
S5将成型空心砖坯放入干燥窑干燥；干燥温度为130℃，干燥的后砖坯含水率为4.5％；
S6将干燥砖坯置于焙烧窑进行烧结得到以煤矸石为原料的空心砖；所述烧结温度为1050℃，烧结时间为60h，烧结完毕后保温时间为6h。
所述石墨烯为改性石墨烯，其制备方法如下：
1)将6.5g马来酸酐加入160mL水中，再加入1g氧化石墨烯，在80℃下反应12h，反应结束后冷却至室温，过滤收集固体物后水洗3次，然后在-15℃下冷冻干燥24h，得到羧基化氧化石墨烯；将1.5g羧基化氧化石墨烯、1.5g壳聚糖加入到200mL 10wt％的醋酸水溶液中，在80℃下反应8h，反应结束后，冷却至室温，过滤收集滤饼，将滤饼置于-15℃下冷冻干燥24h，得到壳聚糖交联石墨烯；
2)将1g滑石粉加入到80mLN,N-二甲基甲酰胺中，在80Hz、150W条件下超声处理30min后，加入1g壳聚糖交联石墨烯，在700rpm转速下搅拌30min后，过滤，收集滤饼，将滤饼置于80℃下干燥8h，得到改性石墨烯。
对比例2
一种以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，包括如下步骤：
S1将600g煤矸石、100g粉煤灰、150g秸秆粉、200g页岩、200g钢渣用鄂式破碎机进行初次破碎；破碎后的原料颗粒粒径≤25mm；将初次破碎的原料颗粒置于细碎对辊机进行二次破碎，破碎后的原料颗粒粒径≤2mm；
S2将破碎后的原料与300g粘接剂、100g十二烷基硫酸钠、300g石墨烯、2500g水混合后倒入搅拌机中在700rpm转速下搅拌均匀得到混合料，搅拌时间为10min；所述粘接剂为100g硅酸盐水泥和200g香豆胶的混合物；
S3将混合料置于陈化库陈化；陈化时间为3d，温度为30℃，压力为1.5MPa；
S4将陈化后的混合料送入液压挤砖机，挤出成型空心砖坯；挤出试样尺寸为40mm×60mm×100mm，成型压力为2MPa，孔洞率为40％；
S5将成型空心砖坯放入干燥窑干燥；干燥温度为130℃，干燥的后砖坯含水率为4.5％；
S6将干燥砖坯置于焙烧窑进行烧结得到以煤矸石为原料的空心砖；所述烧结温度为1050℃，烧结时间为60h，烧结完毕后保温时间为6h。
所述石墨烯为改性石墨烯，其制备方法如下：将1g滑石粉加入到80mLN,N-二甲基甲酰胺中，在80Hz、150W条件下超声处理30min后，加入1g氧化石墨烯，在700rpm转速下搅拌30min后，过滤，收集滤饼，将滤饼置于80℃下干燥8h，得到改性石墨烯。
测试例1
导热系数的测定：测试对象为实施例1-2、对比例1-2制得的以煤矸石为原料的空心砖采用YB/T4130-2005《耐火材料导热系数试验方法》进行导热系数的测试，测试结果如表1所示：
表1空心砖的导热系数的测定结果
导热系数(W/m·k)
实施例1 0.102
实施例2 0.131
对比例1 0.115
对比例2 0.123
材料的导热系数值越小，说明材料的保温效果越好。从表1的实验结果可以看出，本发明实施例制得的空心砖具有较低的导热系数，并且实施例1得到的空心砖导热系数值最小，而实施例1与其他实施例和对比例的区别在于添加了硫代卡巴肼改性壳聚糖交联石墨烯、滑石粉通过静电组装制得的改性石墨烯，造成这种现象可能的原因是带正电荷的壳聚糖改性氧化石墨烯通过静电作用与层状结构的滑石粉发生静电自组装形成微纳米杂化结构，并分散到砖坯中，使得砖坯中的细微颗粒带上正电荷，砖坯在干燥过程中，水分可以通过改性石墨烯杂化结构的微纳米通道排出，在水分蒸发的过程中，携带细微颗粒一起运动，当水分与细微颗粒一起通过复合物层间的微纳米通道时，由于细微颗粒带有正电性，在微纳米通道电场的作用下会使其运动轨迹发生偏转，使得细微颗粒与水分分开，从而使水分的运动途径不会被细微颗粒堵塞，从而使水分快速地排出砖坯，提高残留水分在砖坯中分布的均匀性，使得砖坯在焙烧过程中收缩均匀，从而降低砖坯烧制后的变形，能保持孔洞的完整性，提高了空心砖的保温性能。
测试例2
抗压强度的测定：按照GB/T2542-2012《砌墙砖试验方法》对实施例1-2、对比例1-2制得的以煤矸石为原料的空心砖进行抗压强度的测定，每组样品同时进行6个平行试验，取其平均值作为最终试验结果。测试结果如表2所示：
表2空心砖抗压强度的测试结果
Figure BDA0003914991710000121
抗压强度数值越大，说明材料的力学性能越小。从表2的实验结果可以看出，实施例1制得的空心砖还具有最好的抗压强度，造成这种现象可能的原因是带正电荷的壳聚糖改性氧化石墨烯通过静电作用与层状结构的滑石粉发生静电自组装形成微纳米杂化结构，并分散到砖坯中，分散均匀的改性石墨烯的微纳米结构提升了空心砖的力学性能。

Claims (10)

1.一种以煤矸石为原料的空心砖配方，其特征在于，包括如下组分：煤矸石、粉煤灰、秸秆粉、页岩、钢渣、粘接剂、乳化剂、石墨烯、水。
2.如权利要求1所述的以煤矸石为原料的空心砖配方，其特征在于，包括如下重量份的组分：40-60份煤矸石、8-10份粉煤灰、10-15份秸秆粉、10-20份页岩、10-20份钢渣、20-30份粘接剂、5-10份乳化剂、20-30份石墨烯、200-300份水。
3.如权利要求1或2所述的以煤矸石为原料的空心砖配方，其特征在于：所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
4.如权利要求1或2所述的以煤矸石为原料的空心砖配方，其特征在于：所述粘接剂为硅酸盐水泥和香豆胶的混合物。
5.如权利要求1或2所述的以煤矸石为原料的空心砖配方，其特征在于：所述乳化剂为吐温-60、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯醚中的一种或多种。
6.如权利要求1或2所述的以煤矸石为原料的空心砖配方，其特征在于：所述石墨烯为改性石墨烯，其制备方法如下：
1)将1-2g壳聚糖加入到50-100mL 10-20wt％的醋酸水溶液中，在600-800rpm转速下搅拌2-3h，然后加入0.5-1g硫代卡巴肼，在500-800rpm转速下搅拌0.5-1h，再加入3-5mL甲醛，在室温下于500-800rpm转速下搅拌10-12h，得到凝胶状混合物；过滤，将凝胶状产物至于100-150mL 0.5-1mol/L氢氧化钠水溶液中，有沉淀产生；过滤，收集沉淀物分别用水和无水乙醇洗涤2-3次后，在60-80℃下干燥4-6h，得到硫代卡巴肼改性壳聚糖；
2)将5-8g马来酸酐加入100-200mL水中，再加入0.5-1g氧化石墨烯，在60-100℃下反应10-12h，反应结束后冷却至室温，过滤收集固体物后水洗2-3次，然后在-25～-15℃下冷冻干燥20-24h，得到羧基化氧化石墨烯；将1-2g羧基化氧化石墨烯、1-2g硫代卡巴肼改性壳聚糖加入到100-200mL 10-20wt％的醋酸水溶液中，在60-100℃下反应6-8h，反应结束后，冷却至室温，过滤收集滤饼，将滤饼置于-25～-15℃下冷冻干燥20-24h，得到硫代卡巴肼改性壳聚糖交联石墨烯；
3)将0.5-1g滑石粉加入到50-80mLN,N-二甲基甲酰胺中，超声处理30-50min后，加入0.5-1g硫代卡巴肼改性壳聚糖交联石墨烯，搅拌20-30min后，过滤，收集滤饼，将滤饼置于60-80℃下干燥6-8h，得到改性石墨烯。
7.一种制备如权利要求1-6任一项所述的以煤矸石为原料的空心砖配方的工艺，其特征在于，包括如下步骤：破碎、混合、陈化、成型、干燥、烧结。
8.如权利要求7所述的以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1按配方称取各原料，将煤矸石，粉煤灰、秸秆粉、页岩、钢渣用鄂式破碎机进行初次破碎；然后将初次破碎的原料颗粒置于细碎对辊机进行二次破碎；
S2将破碎后的原料与粘接剂、乳化剂、石墨烯、水混合后倒入搅拌机中搅拌均匀得到混合料；
S3将混合料置于陈化库陈化；
S4将陈化后的混合料送入液压挤砖机，挤出成型空心砖坯；
S5将成型空心砖坯放入干燥窑干燥；
S6将干燥砖坯置于焙烧窑进行烧结得到以煤矸石为原料的空心砖。
9.如权利要求8所述的以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，其特征在于：所述步骤S3的陈化时间为3-4d，温度为25-30℃，压力为1-2MPa。
10.如权利要求8所述的以煤矸石为原料的空心砖配方的制备工艺，其特征在于：所述步骤S4砖坯的尺寸为40mm×60mm×100mm，成型压力为2-3MPa，孔洞率为30-45％。
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