一种利用锰矿渣制成的烧结砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新型建筑材料技术领域，具体来说是一种利用儘矿渣制成的烧结砖及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 儘是国民经济中重要的基础物资和国家重要战略资源之一，目前我国已成为全球 最大的电解儘生产国、消费国和出口国。电解儘作为一种重要的冶金、化工原材料，为我国 工业发展和地区经济建设作出了巨大贡献，但电解儘行业作为典型的湿法冶金行业，在其 快速发展的同时，也引发了严重的环境污染，其中电解儘废渣污染尤为突出，据统计，每生1 t电解儘粉所排放的酸浸渣量为7~化。儘矿渣是冶炼儘钢生铁时产生的工业废渣，随着 矿石品位越来越贫化，儘矿渣的产量在逐年增加。多年来随着儘矿大量开采，儘矿渣一直未 能得到充分的妥善处理处置，已经围积了大量儘矿渣，儘矿渣不仅占地面积大、而且对周边 环境影响大，尤其是儘渣污染地表水、地下水及±壤等。近年来，儘矿渣的综合利用已经引 起众多研究者的重视，其中利用儘矿渣生产烧结砖是解决问题的途径之一。利用儘矿渣制 造烧结砖，一方面，相比直接用粘±烧结砖而言，节约了人类赖W生存的粘±资源；另一方 面，又实现了废物利用、变废为宝。运样既减轻环境保护方面的压力，又有利于人类可持续 发展，而且有较高的经济价值。
[0003] 长期W来，我国广泛采用的烧结砖还是^粘±为主要原料，运不仅破坏耕地，而且 运种烧结砖还存在生产耗能高、保溫效能差、砖体笨重、生产效率低等不足。近些年来，页 岩、煤杆石、粉煤灰、赤泥、污泥等已成为制备烧结砖的原料，但现有的烧结砖一般都还存在 强度较低、密度较高、保溫效果差、隔热效果差等问题。因此，研究利用固体废物代替粘±资 源制备高性能的烧结砖是当今社会亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于针对现有固体废弃物无法得到充分利用和烧结砖存在的问题，提 供一种利用儘矿渣制成的烧结砖及其制备方法。运种烧结砖配方W儘矿渣、造纸污泥等固 体废弃物为原料，解决固体废弃物所造成环境污染问题，保护了耕地和粘±资源，实现了固 体废弃物的循环利用。 阳〇化]为了实现W上目的，本发明是通过W下技术方案实现： 一种利用儘矿渣制成的烧结砖，包括W下重量份的原料： 车孟矿渣100-150份、造纸污泥60-80份、可再分散乳胶粉5-10份、松香树脂4-6份和氧 化棚5-8份。
[0006] 优选地，W上所述的利用儘矿渣制成的烧结砖，包括W下重量份的原料：儘矿渣 120份、造纸污泥60份、可再分散乳胶粉8份、松香树脂5份和氧化棚6份。
[0007] 一种利用儘矿渣制成的烧结砖的制备方法，包括W下步骤： Sl:按重量份分别称取W下原料：儘矿渣100-150份、造纸污泥60-80份、可再分散乳 胶粉5-10份、松香树脂4-6份和氧化棚5-8份，将各原料加入研磨机，研磨至0. 5-1.Omm, 得到细原料； 52 :将步骤Sl得到的细原料加入揽拌机，再加入与细原料重量比12-14%的水，在转速 为150-300r/min下揽拌10-20min，得到混合物料； 53 :将混合物料加入挤压成型机，成型制成巧体，成型压力控制在4-6MPa; 54 :将步骤S3得到的巧体在溫度为60-80°C下烘60-90min，得干燥巧体； 55 :将干燥巧体置于烧结炉中，升溫至1000-110(TC，再保溫1. 5-2. 5h，自然冷却至室 溫，即可得到烧结砖。 阳OO引优选地，W上所述的步骤S5的升溫速率为8-12°C/min。 阳009] 与现有技术相比，本发明的有益效果： 1、本发明利用儘工业和造纸工业产生的儘矿渣和造纸污泥为主要原料制备烧结砖，为 固体废弃物的综合利用提供了有效的途径，实现变废为宝，减少了环境污染，保护了粘±资 源，利于人类可持续发展，而且有较高的经济价值。
[0010] 2、本发明烧结砖的配方中加入的松香树脂，具有很好的粘结性，可W提高儘矿渣 和造纸污泥的塑性，进而提高巧料的成型率和提高烧结砖的强度，解决了固体废弃物热塑 性低、成型困难、强度低的问题；松香树脂还具有很好的防水性能，可降低烧结砖的吸水率。
[0011] 3、本发明烧结砖的配方中加入的可再分散乳胶粉，可W提高烧结砖的粘结性、成 型率、抗压强度、防水性、可塑性、耐磨性能等。
[0012] 4、本发明烧结砖的配方中加入的氧化棚，可作为很好的助烧剂，降低烧结溫度，使 扩散和烧结速度增大，进而降低能耗和提高生产效率。
[0013] 5、本发明采用儘矿渣、造纸污泥、可再分散乳胶粉、松香树脂和棚酸为原料，配方 合理，制成的烧结砖按照国家标准检测：抗压强度为28-32MPa、吸水率为9-12%、密度为 850-920kg/m呀P导热系数为0. 062-0. 067W/(m?k)，其产品性能优良，各项质量指标优于国 家标准。
[0014] 6、本发明的烧结砖具有强度高、吸水率低、密度较低、保溫、隔热效果好、原料来源 广泛、成本低、制备工艺简单、耗能低等优点，具有很好的市场前景。
【具体实施方式】
[0015] 下面将结合具体实施例对本发明进一步说明，但本发明保护范围不限于W下实施 例。
[0016] 实施例1 一种利用儘矿渣制成的烧结砖，包括W下重量份的原料：儘矿渣100份、造纸污泥70 份、可再分散乳胶粉6份、松香树脂4份和氧化棚5份。 阳017] 烧结砖的制备方法，包括W下步骤： 51 :按重量份分别称取W下原料：儘矿渣100份、造纸污泥70份、可再分散乳胶粉6份、 松香树脂4份和氧化棚5份，将各原料加入研磨机，研磨至0. 5mm，得到细原料； 52 :将步骤Sl得到的细原料加入揽拌机，再加入与细原料重量比12%的水，在转速为 15化/min下揽拌20min，得到混合物料； 53 :将混合物料加入挤压成型机，成型制成巧体，成型压力控制在5MPa; 54 :将步骤S3得到的巧体在溫度为60°C下烘90min，得干燥巧体； 55 :将步骤S4得到的干燥巧体置于烧结炉中，W8°C/min的升溫速率升溫至1000°C， 再保溫2. 5h，自然冷却至室溫，即可得到烧结砖。 阳〇1引 实施例2 一种利用儘矿渣制成的烧结砖，包括W下重量份的原料： 车孟矿渣120份、造纸污泥60份、可再分散乳胶粉8份、松香树脂5份和氧化棚6份。
[0019] 烧结砖的制备方法，包括W下步骤： 51 :按重量份分别称取W下原料：儘矿渣120份、造纸污泥60份、可再分散乳胶粉8份、 松香树脂5份和氧化棚6份，将各原料加入研磨机，研磨至Irnm,得到细原料； 52 :将步骤Sl得到的细原料加入揽拌机，再加入与细原料重量比13%的水，在转速为 20化/min下揽拌15min，得到混合物料； 53 :将混合物料加入挤压成型机，成型制成巧体，成型压力控制在4MPa; 54 :将步骤S3得到的巧体在溫度为70°C下烘80min，得干燥巧体； 55 :将步骤S4得到的干燥巧体置于烧结炉中，W10°C/min的升溫速率升溫至1050°C， 再保溫化，自然冷却至室溫，即可得到烧结砖。
[0020] 实施例3 一种利用儘矿渣制成的烧结砖，包括W下重量份的原料：儘矿渣135份、造纸污泥65 份、可再分散乳胶粉10份、松香树脂4份和氧化棚6份。
[0021] 烧结砖的制备方法，包括W下步骤： 51 :按重量份分别称取W下原料：儘矿渣135份、造纸污泥65份、可再分散乳胶粉10 份、松香树脂4份和氧化棚6份，将各原料加入研磨机，研磨至0. 5mm，得到细原料； 52 :将步骤Sl得到的细原料加入揽拌机，再加入与细原料重量比14%的水，在转速为 25化/min下揽拌15min，得到混合物料； 53 :将混合物料加入挤压成型机，成型制成巧体，成型压力控制在6MPa; 54 :将步骤S3得到的巧体在溫度为80°C下烘70min，得干燥巧体； 55 :将步骤S4得到的干燥巧体置于烧结炉中，W10°C/min的升溫速率升溫至1100°C， 再保溫1. 5h，自然冷却至室溫，即可得到烧结砖。 阳0巧 实施例4 一种利用儘矿渣制成的烧结砖，包括W下重量份的原料：儘矿渣135份、造纸污泥65 份、可再分散乳胶粉10份、松香树脂4份和氧化棚6份。
[0023] 烧结砖的制备方法，包括W下步骤： 51 :按重量份分别称取W下原料：儘矿渣150份、造纸污泥80份、可再分散乳胶粉5份、 松香树脂6份和氧化棚8份，将各原料加入研磨机，研磨至Irnm,得到细原料； 52 :将步骤Sl得到的细原料加入揽拌机，再加入与细原料重量比12%的水，在转速为 30化/min下揽拌lOmin，得到混合物料； 53 :将混合物料加入挤压成型机，成型制成巧体，成型压力控制在5MPa; 54 :将步骤S3得到的巧体在溫度为70°C下烘80min，得干燥巧体； 55 :将步骤S4得到的干燥巧体置于烧结炉中，W12°C/min的升溫速率升溫至llOOr， 再保溫化，自然冷却至室溫，即可得到烧结砖。
[0024] 本发明实施例制备得到的烧结砖，经过检测，其产品性能如表I所示。
[0025] 表1.本发明实施例得到的烧结砖的产品性能
从上述检测结果可看出，本发明的烧结砖还具有良好的抗压、保溫、隔热、防水性能，各 项技术指标均优于国家标准，具有很好的市场前景。
【主权项】
1. 一种利用锰矿渣制成的烧结砖，其特征在于，包括以下重量份的原料： 锰矿渣100-150份、造纸污泥60-80份、可再分散乳胶粉5-10份、松香树脂4-6份和氧 化硼5-8份。2. 根据权利要求1所述的一种利用锰矿渣制成的烧结砖，其特征在于，包括以下重量 份的原料： 锰矿渣120份、造纸污泥60份、可再分散乳胶粉8份、松香树脂5份和氧化硼6份。3. 如权利要求1所述的一种利用锰矿渣制成的烧结砖的制备方法，其特征在于，包括 以下步骤： 51 :按重量份分别称取以下原料：锰矿渣100-150份、造纸污泥60-80份、可再分散乳 胶粉5-10份、松香树脂4-6份和氧化硼5-8份，将各原料加入研磨机，研磨至0. 5-1. 0mm, 得到细原料； 52 :将步骤S1得到的细原料加入搅拌机，再加入与细原料重量比12-14%的水，在转速 为150_300r/min下搅拌10_20min，得到混合物料； 53 :将混合物料加入挤压成型机，成型制成坯体，成型压力控制在4-6MPa; 54 :将步骤S3得到的坯体在温度为60-80°C下烘60-90min，得干燥坯体； 55 :将干燥坯体置于烧结炉中，升温至1000-1100°C，再保温1. 5-2. 5h，自然冷却至室 温，即可得到烧结砖。4. 根据权利要求3所述的一种利用锰矿渣制成的烧结砖的制备方法，其特征在于；步 骤S5的升温速率为8-12°C/min。
【专利摘要】本发明公开了一种利用锰矿渣制成的烧结砖及其制备方法，包括以下重量份的原料：锰矿渣100-150份、造纸污泥60-80份、可再分散乳胶粉5-10份、松香树脂4-6份和氧化硼5-8份。本发明烧结砖是以锰矿渣及造纸污泥为主要原料，为固体废弃物的综合利用提供了有效的途径，减少环境污染，保护粘土资源，利于人类可持续发展，而且有较高的经济价值。本发明的烧结砖还具有强度高、吸水率低、密度较低、保温、隔热效果好、原料来源广泛、成本低、制备工艺简单、耗能低等优点，具有很好的市场前景。
【IPC分类】C04B35/622, C04B35/00
【公开号】CN105272167
【申请号】CN201510773492
【发明人】杨志明, 陈霏, 朱芳雯, 叶丹玫, 徐伟, 梅嵩
【申请人】广西壮族自治区建筑材料科学研究设计院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月13日