专利名称：高标号免烧煤矸石砖及生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种免烧的高标号煤矸石砖及制法。
背景技术：
工业与民用建筑每年都在搞，伴随着社会发展和人口的不断增加，其建筑的总面积也在不断提高，但至目前为止，建筑用的墙体材料95％以上仍然是选用传统的粘土红砖，传统的保留虽保证了发展，但红砖产量的增加却意味着大面积的农田被一再地继续毁坏，燃料仍不停的被消耗，污染物也在继续进行排放。针对这一问题，国家虽三令五申地发出通知，严格限制取土烧砖和加强环保，并不许新建实心粘土砖厂，但建筑的需要致使制砖取土仍在蚕食土地，烧砖建厂有增无减，环境的污染破坏还在继续，为了要根本改变这种局面，必须在有条件的地区，要开辟另外途径的砖源；大小煤田在全国基本上是到处都有，伴随煤矿的开采利用，作为生产废料的煤矸石在煤田周围仍推及如山不能发挥作用，虽说它是一种煤系高岭土，其材料的应用范围特别广泛，可涉及众多的工业门类，包括造纸、制漆、日化、石化、橡胶、塑料、电子、建材等，但受技术的制约和工艺设备的落后，煤矸石在这些领域方面的开发利用并不是很好，尽管说已有30多家的高岭土生产厂家，但因规模小，技术落后，产品档次低，均没有竞争能力，大量高岭土的来源还是依靠进口，这样，煤矸石还是没有用武之地。有煤田就有煤矸石，煤产量的不断提高也意味着煤矸石堆积山在不断的升高，社会的发展不应让其长久积存下去，要找出路进行消化利用，在高岭土方面的应用不好需要继续努力，但绝不能因此影响其它方面的应用，于是，国家“九五”期间明确提出了要用煤矸石代替粘土进行制砖，使之变废为宝，被逐渐消失转化，并在开发上给予了一定的扶持，但收效甚微。经查询检索，虽已有煤矸石制砖的发明申请在90年代初就已被公开，但经对申请人所在地区考察，至今未见有推广的趋势和成熟的产品上市，咎其原因，估计是由于质量等级上不去的因素，质量所以上不去，根本的原因不在主辅原料的选取上，而最大的可能是由于配比的数量不当和生产的工艺方法不佳。
发明内容
本发明就是基于上述的背景现状，从配比量的确定和工艺方法上致力于煤矸石制砖的研究，目的在于解决合格砖源的负面问题和消失煤矿的废料堆积，即为社会提供一定量的满足设计要求的高标号建筑用砖和逐渐消化煤田周围的煤矸石推积物，经多年的试验、总结，已取得了理想的效果。
本发明的目的实现是依据下述的技术方案来进行，与已公开过的技术方案一样，仍以煤矸石作为主料，水泥、白灰等作为辅料，但各成分配比以及生产的工艺要求不尽相同，故而制作出的煤矸石砖，性能强度也就明显不同，其质量可达两个100％产品肉眼观察一等合格率100％，物理力学检测一等合格率达100％，按通常的通俗说法标号可达200(200Kg/mm2)，如是，用于高楼层建筑，与机制一等红砖相比是一样的强度等级。
本发明通过试验给定，各成分的最佳重量比为煤矸石80％，水泥5％，白灰5％，三乙醇胺2％，拌和水8％。
其生产的工艺要求为①将煤矸石用粉碎机粉碎，后过筛在60目以上，最大颗粒不大于2mm，对煤矸石的品质可不作要求；②按上述重量比，将水泥、白灰、三乙醇胺掺入后，加水在搅拌机内搅拌均匀呈半干湿状态，其中，所配水泥选500号普通硅酸盐水泥即可，所述白灰为普通的生石灰；③送入压砖机选用六吨左右的压力施压成型；④置放空旷场地自然干燥5～10天即可出厂使用。
本发明产品的整个生产过程无粉尘排放，不用制坯和占用场地，不用入炉烧制，整个出厂期限不超过10天(夏季有6天就可使用，春季干燥约有4天时间足够，秋季潮湿尚需8～10天)。流水线生产时，一边配料一边出成品，省去了许多的装卸搬运环节，故而废品量少，缺角少棱和扭曲变形的砖几乎没有，与现行窑烧生产砖比，具有工业设计合理、操作简单、省工省力、节能低耗、保护土地、占地量小、变废为宝等特点，尤其从环保作用上看，更具有鲜明的意义。
具体实施例方式
有煤就有煤矸石，产煤越多，作为废料的煤矸石就越多，考虑大小煤田在全国到处都有，因此作为废料的煤矸石在全国也就到处都有并源源不断，选出的数量很多，以内蒙古薛家湾一个中型露天煤矿为例，每天选出的矸石可达130立米以上，由此看，将煤矸石用于制砖，首先在原料提供上是充足的。
选用煤矸石制砖在国内来说已不是一个新课题，用于农村和城镇平房建设，已不成问题，现在的关键是如何在提高其强度等级上做出努力，以便达到代替机制红砖用于盖楼。经检索，虽在90年代初就已有发明方案公开，但至今未见实际应用和被广泛推广，其原因估计就是因为其强度等级上不去。本发明现已就这一问题圆满解决，随着配料比例的稍加改变，其成品砖的抗压强度仍在7.5～20Mp/cm2的标准范围内，抗折强度在2.1～2.2Mp/cm2范围内，并经测算，每块砖的成本与机制红砖相当，因此说其应用和推广的前景是乐观的，因为工业与民用建筑业每年都在蒸蒸日上，用砖是大量的。
本发明产品与机制粘土红砖比，在保证强度等级一致的前提下，尚具有如下几方面的优势①节能。制砖不用烧，废物处理不用挪地，没有燃料和运输的能源消耗；②环保。无空气污染，无土壤的破坏，堆弃的废物被消化吸收用于了建设；③整洁。生产环节少，一般没有缺棱掉角和扭曲裂纹现象，表面光华呈粉白色，便于装饰美化；④制作容易。不用制坯，无须防雨，没有装窑出窑的中间环节。
本发明技术的推广应用，适应世界性的注重环保建设的社会潮流，预计不久就会被纳入到推广应用的计划之中。
本发明在实施时一般没有分期的工程，只要将设备到位，一个小型的制砖厂就算建成，不考虑占地和少量的房屋，对一个日产3万块的矸石砖厂估计，有30万元人民币的投资就可建成，其中25万元用于购置设备，运费估1万元，启动资金为4万元。
本发明选厂最好是在煤田的坑口周围，可保证主料的充足和不作长途运输，其余水泥、白灰等也都可以就近解决。生产时，煤矸石配80％、水泥配5％、白灰配5％、三乙醇胺配2％、加水8％，这已是最佳经验数据，各成分除配水外尚可以上下浮动一个很小范围的数值，若浮动值较大时将影响到强度值会降低，以此推定，在先公开的发明所以没有被开发推广大概就是受限于这个因素。本方案所以再次提出申请，是因为就这个因素已得到解决，可以说是具有“显著的进步”，体现在质量被改善和“节约能源、防止环境污染”等多方面，并代表了一种“新技术的发展趋势”，比在先公开的发明方案可“获得更好的技术效果”。
本发明产品制作的工艺流程简单，破碎、过筛、配料、搅拌、挤压成型、码放出厂，一条龙生产，其中，破碎时要先粗破，后碾压，再过筛达60目以上，其中要保证最大粒度不超过2mm，配料则按比例进行，然后一起置入搅拌机搅拌，达均匀的半干程度，后输送到压砖机成型，这是一个重要工序，对于一个240×115×53mm3的标准砖来说，要求挤压力一定要达到2000Kg左右，以此保证整砖的抗压强度，几分钟后即可出模码放凉干，初期为黑色，干透后为粉白色。
权利要求
1.一种高标号免烧煤矸石砖，以煤矸石作为主料，水泥、白灰等作为辅料，配水混合后挤压成型，其特征在于，各成分的重量配比为煤矸石80％，水泥5％，白灰5％，三乙醇胺2％，拌和水8％。
2.高标号免烧煤矸石砖的生产工艺，其特征在于将搅拌均匀的半干混合物送入压砖机成型时，同时要选用六吨左右的压力进行施压。
全文摘要
高标号免烧煤矸石砖及生产工艺，是针对工业与民用建筑墙体大量选用粘土砖，导致砖厂周围的大量农田被毁坏，空气被污染，能源被消耗的现状，以及煤田大发展的同时，其废物煤矸石只好被长期堆积的局面，受在先已公开但未得开发实施的以煤矸石作为主料进行制砖的启发，从配方和生产工艺上进行研制和改进，取得了满意的效果，使煤矸石砖的质量被改善、等级被提高，能源被节省，环境被保护，并体现了一种新的技术发展趋势。所述改进后的各成分最佳重量配比为煤矸石80％，水泥5％，白灰5％，三乙醇胺2％，拌和水8％。搅拌后送入压砖机成型时，同时要选用六吨左右的压力进行施压。本发明产品与现有的机制红砖比具有节能、环保、整洁、免烧和制作容易的优势。
文档编号C04B24/14GK1827548SQ20051005401
公开日2006年9月6日 申请日期2005年2月28日 优先权日2005年2月28日
发明者吴殿甲 申请人:吴殿甲