本发明涉及建筑材料技术领域,特别是涉及一种陶瓷道路砖及其制备工艺。
背景技术:
硅尾矿和炼钢尾渣是尾矿粉中的一大类,这类工业固体废弃物目前己经成为重大的污染源和安全事故的源头。如果能将此类固体废弃物加以利用,制成道路转等产品,不但可以解决尾矿粉的环境污染问题,还可以大幅度降低产品成本,使得产品具有较高的经济效益。
但某些道路砖的性能要求中,生产的产品吸水率要尽可能低,这是因为吸水率是指砖材在标准大气压力下吸水的能力,以砖材所吸收的水份来量测,并以百分数表示之,砖材的吸水率是由其中空隙的数量和大小、颗粒相互排列的方式,砖材是否容易潮湿、和从空隙中排除空气的情况等因素而定。吸水率愈小砖材愈紧密坚硬,砖材的吸水率愈大,则其工程性质就愈差。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种陶瓷道路砖及其制备工艺,制得的道路砖不仅吸水率小,还回收利用硅尾矿和炼钢尾渣,解决尾矿粉的环境污染问题,还可以大幅度降低产品成本,使得产品具有较高的经济效益。
基于以上目的,本发明采用以下技术方案:一种陶瓷道路砖,所述陶瓷道路砖的原料按重量百分含量计包括:炼钢尾渣50~70%,硅尾矿10~15%,膨润土5~10%,废瓷粉10~15%,高岭土15~20%。
本发明还提供陶瓷道路砖的制备方法,包括以下步骤:
(1)将炼钢尾渣、硅尾矿、膨润土、废瓷粉、高岭土按比例称取,混合后湿法球磨制得浆料,所述浆料细度万孔筛余小于1.5%;
(2)将制得的浆料,放入磨具,进行压制成型,成型压力300~350kg/cm2;
(3)干燥所述砖模型,使得砖模型水分小于1%;
(4)将干燥得到的砖模型入窑烧结处理,烧结温度:1150℃~1170℃,烧结周期:14~16h。
以上制备方法中,所述步骤(1)湿法球磨制备浆料,料:球:水的质量比为1:2:0.6。
以上制备方法制得的陶瓷道路砖:吸水率0.12%~0.16%。
本发明以炼钢尾渣为主要原料,添加硅尾矿、膨润土、废瓷粉、高岭土来降低钙含量,因高钙含量的配方制得的砖容易出现泛碱现象,同时调整了硅铝比,降低碱金属氧化物的生成,烧制后样品外观较好。同时采用适当的工艺步骤,制得的道路砖吸水率小。
附图说明
图1本发明配方比例不同样品烧成图;
图2本发明道路砖x-ray分析结果图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
(1)验证低硅高钙配方
因炼钢尾渣化学成分中钙达到40.66%,通过添加硅尾矿和膨润土来降低钙含量,提高硅铝含量,拟定的配方见表1,表2为表1的化学成分表。表1配方制备陶瓷道路砖的工艺参数如表3,制得的样品性能见表4,这两种配方中虽然降低了钙含量,但由于硅铝比不合适,有碱金属氧化物产生,出现了泛碱现象。
表1配方表
表2配方化学成分表
表3陶瓷道路砖的工艺参数
表4样品性能
(2)本发明采用的配方的验证
本发明拟采用的配方:
本发明拟采用配方的化学成分表:
本发明采用的制备陶瓷道路砖的工艺参数:
本发明制得的样品性能:
图1中3、4、5、6对应实施例1至4,图2为实施例1道路砖内部的矿物组成分析结果,由图2可以看出,道路砖(块体)内部主相为镁黄长石,次相为β-硅酸二钙,并伴有一定量的磁铁矿、铁酸二钙及镁铁矿,样品有一定的衍射背底,表明含部分杂质;衍射峰形尖锐,表明各相的结晶程度较好。道路砖(块体)内部各种物相的相对含量为镁黄长石50.2wt%、β-硅酸二钙17.1wt%、磁铁矿13.5wt%、铁酸二钙11.5wt%、镁铁矿7.7wt%。
本发明以炼钢尾渣为主要原料,添加硅尾矿、膨润土、废瓷粉、高岭土来降低钙含量,因高钙含量的配方制得的砖容易出现泛碱现象,同时调整了硅铝比,降低碱金属氧化物的生成,烧制后样品外观较好。同时采用适当的工艺步骤,制得的道路砖吸水率小。