一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其制备方法，蒸压灰砂砖是以江砂、石灰、水泥、工业污泥等为主要原料，经加水混合搅拌、压制成型、高压蒸汽养护而成的；其中，固体原料中各组分重量百分比为：生石灰20—25％，磨细江砂10—15％，江砂40—45％，水泥5—10％，工业污泥10—15％，石膏2％，水分两次加入，第一次搅拌用水量一般控制在5—8％；第二次加水搅拌量一般控制在6—9％，并控制成型时原料的含水率为10—12％。本发明不仅质量完全符合普通粘土砖的质量规格标准，而且将上述工业污泥综合利用，实现了变废为宝，从而节约土地资源，节约了能源，保护了环境。
【专利说明】
一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及到建筑材料领域，具体涉及一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 自古以来，我国的砖是用燃料烧制成的，这种烧结砖的显著缺点是能源消耗大，毁 坏农田、污染环境和破坏生态平衡。据估计，建国几十年来，由于烧制粘土砖毁坏的农田达 13万公顷以上，每年生产粘土砖的煤耗大约为7000万吨，SO 2的年排放量为68万吨，0)2的年 排放量为136万吨，他们成为大气中的主要污染物之一。同时，随着国民经济的高速发展，我 国的工业经济得到高速发展，然而在此过程中带来了大量的工业废弃物。其中工业废渣的 固体废弃物长期堆存不仅占用大量土地，耗费巨额的堆场建设和维护，而且会造成对水系 和大气的严重污染和危害。对生态环境及人民的生产、生活也会产生严重的危害，同时也制 约着相关产业的发展。据统计，目前，仅我国工业固体废弃物的产生量已经达到8亿多吨，占 用土地65412万m 2。其中本发明专利涉及的酸洗污泥是石灰中和酸洗废水时，由于在中和时 石灰的掺量往往是过量的，反应过程中仍有大量石灰未参与反应就被其他絮体包裹而沉于 污泥中，导致污泥产生量大，成为工业固体废弃物中主要的一项。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖 及其制备方法，使其可以吃掉大量的工业污泥，实现了变废为宝。同时，这种蒸压灰砂砖可 以替代粘土砖，从而节约土地资源，节约了能源，保护了环境。
[0004] 本发明采用的技术方案为：一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百 分比为：生石灰20-25%，磨细江砂10-15%，江砂40-45%，水泥5-10%，工业污泥10- 15%，石膏2%，其余为水;上述所说的固体材料的重量百分比都是以干料计。
[0005] 作为优选，所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等品的 要求，使其经过0.08mm筛，筛余量<15%。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝壳较多， 故使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等品砂的 要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10 % ;工业污 泥烘干后进行球磨，使其通过〇. 〇8mm方孔筛，筛余量不超过20 %。所述水泥为GB175-2007 《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
[0006] 上述的一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步骤：
[0007] 4)原料的称量:按照固体原料各组分重量百分比称量:生石灰20-25%，磨细江砂 10-15%，江砂40-45%，水泥5-10%，工业污泥10-15%，石膏2% ;
[0008] 5)原料的搅拌匀化:将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量 控制在总干原料的5-8%，并在一分钟内多次加完;将第一次搅拌好的原料密置停放，保持 4小时，使生石灰初步消化;在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水， 加水量控制在总干原料的6-9%，搅拌后马上进行成型；
[0009] 6)压制成型：将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上 压制成型;加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15-20MPa，并保持1分钟；
[0010] 4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数 为:升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180°C;蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品。
[0011] 本发明的有益效果：
[0012] 其一，本发明制备的蒸压灰砂砖可以吃掉大量的工业污泥，从而不仅解决了工业 污泥料的占用土地的问题，而且可以实现资源的综合化使用。
[0013] 其二，这种蒸压灰砂砖可以替代粘土砖，从而节约土地资源，节约了能源，保护了 环境。
[0014] 其三，目前利用废弃物制备蒸压砖的研究大都是将废弃物作为骨料来用，而本文 所用的是不能作为骨料用的工业污泥制备蒸压砖，为其它不能作为骨料用的废弃物制备蒸 压砖提供了借鉴。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明蒸压灰砂砖制备方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0017] 实施例！
[0018] -种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为:生石灰22.5%，磨细 江砂15%，江砂45%，水泥7.5%，工业污泥10%，石膏2%，其余为水;上述所说的固体材料 的重量百分比都是以干料计。所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中 一等品的要求，使其经过〇.〇8mm筛，筛余量<15%。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝 壳较多，故使其通过〇. 6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等 品砂的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10% ; 工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20 %。所述水泥为 GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
[0019] 如图1所示，上述一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步 骤：
[0020] 1)原料的称量：按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰22.5%，磨细江砂 15%，江砂45%，水泥7.5%，工业污泥10%，石膏2% ;
[0021] 2)原料的搅拌匀化:将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量 控制在总干原料的5-8%，并在一分钟内多次加完;将第一次搅拌好的原料密置停放，保持 4小时，使生石灰初步消化;在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水， 加水量控制在总干原料的6-9%，搅拌后马上进行成型；
[0022] 3)压制成型：将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上 压制成型;加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15-20MPa，并保持1分钟；
[0023] 4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数 为:升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180°C;蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品；
[0024] 5)对所得的蒸压灰砂砖制品进行检测，如表1所示，其各项检验指标均符合国家相 关标准，砖制品强度等级完全?两足MU20等级。
[0025]表 1 L〇〇27J 实施例2
[0028] 一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为:生石灰25%，磨细江 砂15 %，江砂42.5 %，水泥5 %，工业污泥12.5 %，石膏2 %，其余为水;上述所说的固体材料 的重量百分比都是以干料计。所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中 一等品的要求，使其经过〇.〇8mm筛，筛余量<15%。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝 壳较多，故使其通过〇. 6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等 品砂的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10% ; 工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20 %。所述水泥为 GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
[0029]如图1所示，上述一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步 骤：
[0030] 4)原料的称量：按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰25 %，磨细江砂 15%，江砂42.5%，水泥5%，工业污泥12.5%，石膏2% ;
[0031] 5)原料的搅拌匀化:将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量 控制在总干原料的5-8%，并在一分钟内多次加完;将第一次搅拌好的原料密置停放，保持 4小时，使生石灰初步消化;在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水， 加水量控制在总干原料的6-9%，搅拌后马上进行成型；
[0032] 6)压制成型：将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上 压制成型;加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15-20MPa，并保持1分钟；
[0033] 4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数 为:升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180°C;蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品；
[0034] 1)对所得的蒸压灰砂砖制品进行检测，如表2所示，其各项检验指标均符合国家相 关标准，砖制品强度等级完全?两足MU20等级。
[0035]表 2
[0037] 实施例3
[0038] -种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为:生石灰22.5%，磨细 江砂12.5%，江砂40%，水泥10%，工业污泥15%，石膏2%，其余为水;上述所说的固体材料 的重量百分比都是以干料计。所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中 一等品的要求，使其经过〇.〇8mm筛，筛余量<15%。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝 壳较多，故使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等 品砂的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过10% ; 工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20 %。所述水泥为 GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
[0039] 如图1所示，上述一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步 骤：
[0040] 7)原料的称量：按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰22.5%，磨细江砂 12.5%，江砂40%，水泥10%，工业污泥15%，石膏2% ;
[0041] 8)原料的搅拌匀化:将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量 控制在总干原料的5-8%，并在一分钟内多次加完;将第一次搅拌好的原料密置停放，保持 4小时，使生石灰初步消化;在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水， 加水量控制在总干原料的6-9%，搅拌后马上进行成型；
[0042] 9)压制成型：将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上 压制成型;加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15-20MPa，并保持1分钟；
[0043] 4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数 为:升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180°C;蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品；
[0044] 2)对所得的蒸压灰砂砖制品进行检测，如表3所示，其各项检验指标均符合国家相 关标准，砖制品强度等级完全?两足MU20等级。
[0045]表 3
[0047] 实施例4
[0048] 一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，各组分重量百分比为:生石灰20%，磨细江 砂10 %，江砂45 %，水泥10%，工业污泥15%，石膏2 %，其余为水;上述所说的固体材料的重 量百分比都是以干料计。所述生石灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等 品的要求，使其经过〇.〇8mm筛，筛余量<15%。所述江砂中有机杂质和云母片以及小贝壳较 多，故使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品用砂》中一等品砂 的要求。磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过〇. 〇8mm方孔筛，筛余量不超过10 % ;工业 污泥烘干后进行球磨，使其通过〇 .〇8mm方孔筛，筛余量不超过20 %。所述水泥为GBl 75- 2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。
[0049] 如图1所示，上述一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，包括以下步 骤：
[0050] 10)原料的称量：按照固体原料各组分重量百分比称量：生石灰20 %，磨细江砂 10%，江砂45%，水泥10%，工业污泥15%，石膏2% ;
[0051] 11)原料的搅拌匀化:将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水 量控制在总干原料的5-8 %，并在一分钟内多次加完;将第一次搅拌好的原料密置停放，保 持4小时，使生石灰初步消化;在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加 水，加水量控制在总干原料的6-9%，搅拌后马上进行成型；
[0052] 12)压制成型:将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上 压制成型;加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15-20MPa，并保持1分钟；
[0053] 4)蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数 为:升温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180°C;蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品；
[0054] 3)对所得的蒸压灰砂砖制品进行检测，如表3所示，其各项检验指标均符合国家相 关标准，砖制品强度等级完全?两足MU20等级。
[0055] 表 4
[0057]应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未 明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【主权项】
1. 一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，其特征在于：各组分重量百分比为：生石灰 20-25%，磨细江砂10-15%，江砂40-45%，水泥5-10%，工业污泥10-15%，石膏2%，其 余为水;上述所说的固体材料的重量百分比都是以干料计。2. 根据权利要求1所述的一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖，其特征在于:所述生石 灰满足JCT 621-2009《硅酸盐建筑制品用生石灰》中一等品的要求，使其经过0.08mm筛，筛 余量< 15% ;所述江砂使其通过0.6mm方孔筛，并使其满足JCT 622-2009《硅酸盐建筑制品 用砂》中一等品砂的要求；磨细江砂烘干后进行球磨处理，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量 不超过10 % ;工业污泥烘干后进行球磨，使其通过0.08mm方孔筛，筛余量不超过20 % ;水泥 为GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中的42.5强度等级及以上。3. 根据权利要求1或2所述的一种利用工业污泥生产的蒸压灰砂砖的制备方法，其特征 在于:包括以下步骤： 1) 原料的称量:按照固体原料各组分重量百分比称量:生石灰20-25%，磨细江砂10- 15%，江砂40-45%，水泥5-10%，工业污泥10-15%，石膏2% ; 2) 原料的搅拌匀化:将称量好的原料除水泥外，进行第一次的搅拌，第一次加水量控制 在总干原料的5-8%，并在一分钟内多次加完;将第一次搅拌好的原料密置停放，保持4小 时，使生石灰初步消化;在放置4小时的原料中加入称量好的水泥，且进行第二次加水，加水 量控制在总干原料的6-9%，搅拌后马上进行成型； 3) 压制成型：将第二次搅拌好的原料平铺在标准砖模具中，然后在压力试验机上压制 成型;加压速度控制在2-3kN/s之间并控制成型压力15-20MPa，并保持1分钟； 4) 蒸压养护：将成型好的蒸压砖，放置在蒸压釜内进行蒸压养护；蒸压养护参数为:升 温2h，恒温6h，降温3h，蒸压恒温为180°C;蒸压养护后即得到蒸压灰砂砖成品。
【文档编号】C04B28/12GK105859232SQ201610225959
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】高建明, 沈达满, 陈菲, 祁兵
【申请人】东南大学