专利名称：混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑类废弃物处理处置，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废 弃物资源化利用新技术，尤其适合于城市改造过程中产生的大量建筑垃圾的污染控制和高 附加值资源化利用。制得的多孔功能材料主要用做污水处理厂生物膜载体、臭气处理滴滤 池填料、轻质高强度建筑材料的填料、保温隔声材料。
背景技术：
目前，我国房地产行业的发展突飞猛进，根据国家的有关规定，在楼房建设过程 中，城区内部的建筑工地上禁止混凝土的现场搅拌，拌制混凝土的作业由城郊的混凝土搅 拌站集中完成。在混凝土制备过程中，部分混凝土常常粘附在搅拌设备内部，必须经常用水 冲涮清洗，从而产生大量的混凝土废料。迄今对这部分混凝土的再利用没有给予足够的重 视，通常是随意堆放丢弃，灰土随风飞散，造成不可低估的环境危害。混凝土废料中含有未 水化的硅酸二钙和硅酸三钙，具有潜在的活性，经活化处理后可以在免烧砖的制备中发挥 其凝硬效果。本发明将混凝土搅拌站废料简单处理后，配合已申请发明专利的造孔剂生产 高性能多孔质多孔功能材料，实现这类废弃物的高附加值再利用，达到保护生态环境和废 弃资源循环利用的目的。
发明内容
针对混凝土搅拌站废料的组成特点，以这类废弃物为原材料，配合农业秸秆调制 的造孔剂生产优质多孔多孔功能材料，制定了分选_预处理一球磨_配料一成形_烘 干_热处理_后处理_分级的工艺路线，确立并优化了影响品质的配料方式、热处理方式和 后处理方式。具体工艺包括将混凝土搅拌站的废料简单破碎后，用Imm筛分选破碎物，将 大颗粒石子分选出来，筛下物用于生产多孔功能材料；将筛下物转移至外加热式回转加热 炉中于450-550°C条件下热处理30-60分钟，将热处理后的原料转移至球磨机中，球磨处理 45-60分钟，球磨机转速300-400转/分。往球磨机中加入20-50%的造孔剂，造孔剂用已申 请专利的废弃秸秆调制方法生产。继续球磨机干混5min，然后将混合原料转移至配料池中， 加水适量水搅拌，然后用成形机造粒，也可以用捣打法造粒成形，造粒后自然风干；将风干 后的粒状物转移至回转加热炉中，以10°C /分的升温速率升温至550°C，然后以12-20°C / 分的升温速率升温至950°C，保温15-25分钟，自然冷却至室温；将烧制成的多孔功能材料 转移至球磨机中，在250-350转/分的转速条件下球磨8-12分钟后即得高性能优质多孔功 能材料。下面结合说明书附图及实施方案进一步阐述本发明的内容。
图1是混凝土搅拌站废料的热特性曲线。其中㈧是差示扫描量热(DSC)曲线， ⑶是热重(TG)曲线。图2是不同保温时间条件下制得多孔功能材料的内部孔分布特征图。㈧、⑶、
3(C)分别是保温1分钟、20分钟、60分钟的内部孔结构图。
具体实施例方式下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围 的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明做出的一些非本质的改进和调 整，仍然属于本发明的保护范围。下述实例中所实施的操作参数是根据图1中混凝土搅拌站废料的热特性和图2中 不同保温时间条件下制得多孔功能材料的内部孔分布特征而确定的。实施例1 混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺，具体包括下列步骤取500克建筑 垃圾，在550°C下热处理60分钟。冷却后置于行星式球磨机内粉磨30分钟，球磨参数为300 转/分。将粉磨后的粉体与特种发泡剂按质量比5 1混合均勻，加入适量的水拌制成浆 体，制成粒径为2mm左右的料球。将料球置于干燥箱烘干，然后置于马弗炉内焙烧。焙烧的 具体工艺为第一阶段(室温_550°C )升温速率为20°C /分左右；第二阶段(550-950°C ) 升温速率为10-13°C/分(严格控制)；第三阶段950°C下保温10-20min。出炉后自然冷 却，产物表面结有一层薄薄的釉质。将产物置于球磨机内球磨除釉，球磨的工艺为200转/ 分，球磨5分钟。球磨除釉后，即得高性能优质多孔功能材料。实施例2:混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺，具体包括下列步骤将混凝土搅拌 站的废料简单破碎后，用Imm筛分选破碎物，将大颗粒石子分选出来，筛下物用于生产多孔 功能材料；将筛下物转移至外加热式回转加热炉中于450°C条件下热处理30分钟，将热处 理后的原料转移至球磨机中，球磨处理45分钟，球磨机转速300转/分。往球磨机中加入 20 %的造孔剂，造孔剂用已申请专利的废弃秸秆调制方法生产。继续球磨机干混5min，然后 将混合原料转移至配料池中，加水适量水搅拌，然后用成形机造粒，也可以用捣打法造粒成 形，造粒后自然风干；将风干后的粒状物转移至回转加热炉中，以10°c /分的升温速率升温 至550°C，然后以12°C /分的升温速率升温至950°C，保温15-25分钟，自然冷却至室温；将 烧制成的多孔功能材料转移至球磨机中，在250转/分的转速条件下球磨8分钟后即得高 性能优质多孔功能材料。实施例3:混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺，具体包括下列步骤具体包括下列 步骤将混凝土搅拌站的废料简单破碎后，用Imm筛分选破碎物，将大颗粒石子分选出来， 筛下物用于生产多孔功能材料；将筛下物转移至外加热式回转加热炉中于550°C条件下热 处理60分钟，将热处理后的原料转移至球磨机中，球磨处理60分钟，球磨机转速400转/ 分。往球磨机中加入50%的造孔剂，造孔剂用已申请专利的废弃秸秆调制方法生产。继续 球磨机干混5min，然后将混合原料转移至配料池中，加水适量水搅拌，然后用成形机造粒， 也可以用捣打法造粒成形，造粒后自然风干；将风干后的粒状物转移至回转加热炉中，以 10°C /分的升温速率升温至550°C，然后以20°C /分的升温速率升温至950°C，保温25分 钟，自然冷却至室温；将烧制成的多孔功能材料转移至球磨机中，在350转/分的转速条件 下球磨12分钟后即得高性能优质多孔功能材料。
实施例4:混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺，具体包括下列步骤具体包括下列 步骤将混凝土搅拌站的废料简单破碎后，用Imm筛分选破碎物，将大颗粒石子分选出来， 筛下物用于生产多孔功能材料；将筛下物转移至外加热式回转加热炉中于500°C条件下热 处理45分钟，将热处理后的原料转移至球磨机中，球磨处理50分钟，球磨机转速350转/ 分。往球磨机中加入40%的造孔剂，造孔剂用已申请专利的废弃秸秆调制方法生产。继续 球磨机干混5min，然后将混合原料转移至配料池中，加水适量水搅拌，然后用成形机造粒， 也可以用捣打法造粒成形，造粒后自然风干；将风干后的粒状物转移至回转加热炉中，以 10°C /分的升温速率升温至550°C，然后以18°C /分的升温速率升温至950°C，保温20分 钟，自然冷却至室温；将烧制成的多孔功能材料转移至球磨机中，在300转/分的转速条件 下球磨10分钟后即得高性能优质多孔功能材料。本发明不限于上述实施例，发明内容均可实施，并具有良好的效果。
权利要求
混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺，其特征是将混凝土搅拌站的废料简单破碎后，用1mm筛分选破碎物，将大颗粒石子分选出来，将筛下物转移至外加热式回转加热炉中进行热处理，处理后的原料进行球磨处理，中途加入造孔剂，然后将混合原料转移至配料池中，配料后造粒，自然风干；将风干后的粒状物转移至回转加热炉中，以一定的升温制度升温、保温，然后以一定的降温制度降温至室温；将烧制成的多孔功能材料转移至球磨机中，在一定的转速条件下球磨一定后即得高性能优质多孔功能材料。
2.根据权利要求书1所述的混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺，其特征是 筛分后将筛下物转移至外加热式回转加热炉中于450-550°C条件下热处理30-60分钟，将 热处理后的原料转移至球磨机中，球磨处理45-60分钟，球磨机转速300-400转/分。往球 磨机中加入20-50 %的造孔剂，继续球磨机干混5min，然后将混和原料转移至配料池中，加 水适量水搅拌，然后用成形机造粒，也可以用捣打法造粒成形，造粒后自然风干。
3.根据权利要求书1或2所述的混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺，其特 征是风干后的粒状物转移至回转加热炉中，以10°c /分的升温速率升温至550°C，然后以 12-20V /分的升温速率升温至950°C，保温15-25分钟，自然冷却至室温。
4.根据权利要求书1或2或3所述的混凝土搅拌站废料生产多孔功能材料的工艺，其 特征是烧制成的多孔功能材料需要在球磨机中后续处理，即在250-350转/分的转速条件 下球磨8-12分钟，然后可制得高性能优质多孔功能材料。
全文摘要
本发明提供一条利用混凝土搅拌站废料生产高性能多孔功能材料的工艺，其特征是首先将混凝土搅拌站的废料预处理，加入助剂后造粒，然后按一定的升温-保温-降温制度，控制一定的烧结参数进行热处理，再进行后续处理后即得高性能优质多孔功能材料。该工艺投资小，对设备要求简单，操作简便，适合中小型企业使用，尤其适合在混凝土搅拌站集中的区域实施。制得的多孔功能材料主要用做污水处理厂生物膜载体、臭气处理滴滤池填料、轻质高强度建筑材料的填料、保温隔声材料。
文档编号C04B18/16GK101935177SQ20101026032
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者吴建芝, 张付申, 王川 申请人:中国科学院生态环境研究中心