专利名称：粉煤灰水化砖的生产方法
技术领域：
本发明属于粉煤灰综合利用，建材领域。用以火力发电厂排放的粉煤灰为主要原料，配有氧化钙，硫酸钙及硅酸钠作用下，生产制造粉煤灰水化砖的方法。
目前，全国每年排放粉煤灰约为7500万吨，予计到2000年可达1.5亿吨。如粉煤灰综合利用率按30%计算，到那时每年还仍有1亿吨粉煤灰无有用向。只好排放到江河湖海中，或堆积在山谷良田中。因此，一是污染环境，二是侵点土地，三是浪费资金，害国害民。另一方面还应看到传统的秦砖汉瓦，在全国一直延续，毁田烧砖猛增不减。今将粉煤灰贮存占地和烧砖毁田的数字加起来情况严峻。这种情况对我国人多地少的状况来说，不能不说这是对人类的自我毁灭。
今以粉煤灰作为再生资源来认识，有效的解决粉煤灰综合利用问题，如有条件的单位和地区，都来采用粉煤灰为原料，生产制造粉煤灰水化砖，大量吃灰用灰，解决了粉煤灰不占地，制砖不用粘土。那将是一项利国利民的大事。具有环境效益，社会效益，经济效益及其深远的政治意义。
据查，当前采用粉煤灰为原料，生产制砖的方法有(1).用少量的粉煤灰掺合粘土烧结砖。
(2).用少量粉煤灰加沙石骨料水泥压制砖。
(3).用粉煤灰掺白灰蒸养，蒸压砖。
(4).用少量粉煤灰加炉渣，砂石，水泥压制灰砂砖。
上述例中，归纳起来因下述问题，限制了应用推广。
(1).吃灰量少，用灰量小。
(2).烧结或蒸养，浪费能源。
(3).掺合粘土继续破坏土地资源。
(4).掺合水泥，砂石骨料成本高。
(5).工艺复杂，投资大难以推广。
本发明粉煤灰水化砖，其生产制造方法，是根据粉煤灰具有火山灰的特性，采用矸性激发的原理，使粉煤灰中的有效二氧化硅与游离氧化钙生成水化性硅酸钙，达到增加强度的目的。为使硅钙水化反应完全，采起三次矸性激发工艺，确定粉煤灰水化砖工艺流程为配料轮碾-成球水化-成坯水化-成品，其工艺与产品特点是(1).吃灰量多，用灰量大，粉煤灰达80%。
(2).不烧结，不蒸养，节能。
(3).不加水泥，不加骨料，成本低。
(4).完全代替粘土制砖，保护土地资源。
(5).产品质量可全部达到粉煤灰砖标准。
(6).工艺流程短，设备简单投资少易推广。
实施例1.本发明按工艺流程第一道工序要求，配料轮碾即一次矸性激发，称量粉煤灰(湿灰或干灰)按干基计算，称灰80%，生石灰20%(游离氧化钙含量＞60%)，硫酸钙3%(粉煤灰加生石灰的总量比)，水份按全物料计算控制在25-30%。混拌后通过轮碾，投料厚度30-40mm，轮碾时间20-25分钟。轮碾后物料有油亮感，手捏成团，手松团不散，不变型。然后陈化消解4-6小时，使生石灰全部转化生成氢氧化钙。使这种矸性物质浸蚀破坏粉煤灰的颗粒表面，达到矸性激发作用，使硅钙化合生成水化性硅酸钙，水化性铝酸钙，水化性硫铝酸钙。轮碾是本工序的关键，进一步使机械破坏粉煤灰颗粒坚硬的外壳，增大比表面积，溶出可溶出的大部分或全部二氧化硅，有助硅钙接触和化合反应。
用一次矸性激发的物料，通过挤出造粒成球，挤出压力要求＞6Kg/cm粒度5-10mm，粒球自然晾干，水份含量控制在10%时，投入到4-6%硅酸钠水溶液中，进行二次矸性激发。常温水化反应时间18-24小时。
取一次矸性激发物料20-40%，二次矸性激发物粒球80-60%混合搅拌，水份控制在15-20%模压成坯，自然晾干，水份控制在10%时，投入在5-10%的硅酸钠水溶液中，进行三次矸性激发。常温水化反应时间18-24小时即为成品。
二次，三次矸性激发，关键在于硅酸钠水溶液。硅酸钠加水稀释后生成强矸性氢氧化钠和偏硅酸钠，这种物质进一步浸蚀粉煤灰颗粒表面，溶出可溶出的二氧化硅，进一步矸性激发，补充和完善一次矸性激发的不足，彻底完善硅钙的水化反应，达到增加强度的目的。
实施例2.配料轮碾工艺与实施例1相同，再通过制坯机挤压制坯，自然晾干，水份控制在10%时，投入4-6%的硅酸钠水溶液中，进行二次矸性激发，常温水化反应时间18-24小时即为成品，可称为粉煤灰水化挤出砖。
实施例3.配料轮碾工艺与实施例1相同，根据制品不同，根据物理化学性能要求不同，而成型工艺不同。如挤出成型，振捣成型，浇注成型，分别再采用二次或三次矸性激发，进行水化反应制成步道砖，路边石，予制构件，管材等系列产品。
权利要求
1.粉煤灰水化砖，是以粉煤灰为主要原料，生产制造工业，民用建筑用砖的方法，采用三次矸性激发技术，经配料轮碾，成球水化反应，成坯水化反应等工艺过程制成成品，其特征在于(1).一次矸性激发，激发剂采用氧化钙和硫酸钙，按重量比称取粉煤灰60--80%，氧化钙20--40%，硫酸钙3--5%，水20--25%混拌轮碾，为一次矸性激发。(2).二次矸性激发，激发剂采用4--6%的硅酸钠溶液，将一次矸性激发的物料造粒成球5--10mm，自然晾干，球粒水份在10%时，投入在激发剂溶液中，常温下进行成球水化反应18--24小时为二次矸性激发，又称为成球水化反应。(3).三次矸性激发，激发剂采用5--10%的硅酸钠溶液，将60--80%的成球水化反应物和20--40%的一次矸性激发物混拌，模压成坯，自然晾干，成坯水份在10%时，投入在激发剂溶液中，常温下进行成坯水化反应18--24小时为三次矸性激发，又称为成坯水化反应。
2.如权利要求1中制造方法，其特征在于一次矸性激发物料中有效氧化钙含量控制在12-16%，氧化钙来源于生石灰或电石渣。
3.如权利要求1中制造方法，其特征在于采用低模数的硅酸钠，要求模数为1.8-2.5之间。
4.如权利要求1中制造方法，其特征在于模压成坯压力＞10Kg/Cm
5.如权利要求1.2.3.4中制造方法，其特征在于成型方法不同可生产制造砖瓦，予制构件，管材，步道砖，路边石等系列产品。
全文摘要
粉煤灰水化砖，是以粉煤灰为硅质材料，在钙质材料参与下，经矸性激发，水化生产制造的墙体材料，属于粉煤灰综合利用，建材领域。本发明利用粉煤灰具有火山灰的特性，采用三次矸性激发技术，即配料轮碾，成球水化，成坯水化等工艺制成成品。本发明用灰多，吃灰量大；不烧结不蒸养，节能；不用水泥，不加砂石，成本低。其产品具有强度好，重量轻等特点。是工业、民用的新型墙体建筑材料。
文档编号C04B22/08GK1089583SQ93112028
公开日1994年7月20日 申请日期1993年6月24日 优先权日1993年6月24日
发明者方宝清 申请人:方宝清