一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法
【专利摘要】本发明提供一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，属于建筑材料技术领域，其特征在于采用以下步骤：先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为1~3mm的颗粒作为镍铁渣原料；再按质量百分比，称取镍铁渣原料、粘土和粘结剂进行配料，其中含70%~80%的镍铁渣原料、10%~15%的粘土和10%~15%的粘结剂，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以30~50MPa压力加压成型制得砖坯；随后将砖坯干燥，在1050℃~1200℃的温度下进行烧结，保温时间为3~6小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。本发明制备的最大限度地利用了工业废渣?镍铁渣，变废为宝，减少了环境污染，镍铁渣烧结透水砖的性能符合国家标准的相关要求。
【专利说明】
一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。
【背景技术】
[0002]镍铁渣是以红土镍矿为原料火法冶炼镍铁过程中产生的固体副产品，每生产I吨镍铁合金，即产生4?6吨的镍铁渣。与矿渣及钢渣等冶金渣相比，镍铁渣氧化镁含量高、氧化钙含量低；因此，在制备建筑材料时有其特殊性及难度，目前尚未得到充分利用。
[0003]透水砖铺设人行道、停车场、城市广场可使雨水迅速渗入地下，即可减轻城市排水和防洪压力，又可补充土壤水和地下水，保持土壤湿度，改善城市小气候，缓解城市热岛效应，对建设“海绵城市”具有良好的效果。
[0004]目前，透水砖制备主要有烧结法和非烧结法两种，所用原料有陶瓷废料、耐火材料废料、钢渣、沙漠沙等。中国专利CNl04193300A公开了钢渣烧结透水砖及其生产方法，SP由基料及面料构成，基料和面料均加有高温粘结剂，高温粘结剂由长石、瓷石粉等6种原料组成，通过烧结工艺制备了透水砖，该方法使用的原料偏多、工艺也复杂。采用镍铁渣为原料制备透水砖的研究也已经开展，其中中国专利CN105418140A公开了一种镍铁矿渣自清洁透水砖及其制备方法，即采用镍铁矿渣、生粘土和水泥等12种原料，通过烧结制备了透水砖，产品抗压强度可达34.8MPa，抗折强度可达3.48MPa，透水系数为0.48cm/s，该方法也是使用的原料偏多、工艺过程过于复杂；中国专利CN104163596A公开了一种镍铁矿渣路面透水砖及其制备方法，即采用镍铁矿渣、活性微粉和水泥等原料，通过标准养护28天制备了透水砖，产品抗压强度可达34.6MPa，透水系数为0.005cm/s，该方法生产周期长，活性微粉需磨细至300-500目，粉磨加工的能耗较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，即能充分利用镍铁渣、制品性能稳定且符合要求、工艺简单的透水砖制备方法。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案步骤如下:
(1)先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为I?3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
(2)按质量百分比，称取镍铁渣原料、粘土和粘结剂进行配料，其中含70?80%的镍铁渣原料、10~15%的粘土和10~15%的粘结剂，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以30?50MPa压力加压成型制得砖坯；
(3)将砖坯干燥，在1050°C~1200°C的温度下进行烧结，保温时间为3?6小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
[0006]其中，步骤(2)中的粘土采用埃洛石粘土、蒙脱石粘土、伊利石粘土、绿泥石粘土的单独一种或者其中两种任意比例的混合物。步骤(3)中的粘结剂采用钠水玻璃、钾水玻璃的单独一种或两种任意比例的混合物。
[0007]本发明与现有技术相比，其优点为: 1、本方法最大限度地利用镍铁渣等固体废弃物，固体废弃物的利用率可达80%;
2、本方法制备镍铁渣烧结透水砖所用的原料种类少，工艺简单、生产条件易于控制，易于工业化生产；
3、本方法中砖坯的烧结温度较低，可使能源消耗大幅度降低;烧结温度范围大，可提高生产工艺的适应性，有利于保障较高的生产效益。
【具体实施方式】
[0008]实施例1
(1)先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为I?3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
(2)按质量百分比，称取镍铁渣原料、埃洛石粘土和钠水玻璃进行配料，其中含80%的镍铁渣原料、10%的埃洛石粘土和10%的钠水玻璃，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以50MPa压力加压成型制得砖坯；
(3)将砖坯干燥，在12000C的温度下进行烧结，保温时间为3小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
[0009]经测试，镍铁渣烧结透水砖的抗折强度为3.SMPa，透水系数为0.021 cm/s。
[0010]实施例2
(1)先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为I?3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
(2)按质量百分比，称取镍铁渣原料、伊利石粘土和钾水玻璃进行配料，其中含75%的镍铁渣原料、15%的伊利石粘土和10%的钾水玻璃，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以40MPa压力加压成型制得砖坯；
(3 )将砖坯干燥，在1150 °C的温度下进行烧结，保温时间为4小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
[0011]经测试，镍铁渣烧结透水砖的抗折强度为4.010^，透水系数为0.017011/8。
[0012]实施例3
(1)先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为I?3mm的颗粒作为镍铁渣原料；
(2)按质量百分比，称取镍铁渣原料、埃洛石粘土、蒙脱石粘土，钠水玻璃和钾水玻璃进行配料，其中含70%的镍铁渣原料、10%的埃洛石粘土、5%的蒙脱石粘土，10%的钠水玻璃和5%的钾水玻璃，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以30MPa压力加压成型制得砖还;
(3 )将砖坯干燥，在1050 °C的温度下进行烧结，保温时间为6小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。
[0013]经测试，镍铁渣烧结透水砖的抗折强度为4.2MPa，透水系数为0.012cm/s。
【主权项】
1.一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，其特征在于采用以下步骤: (1)先将镍铁渣进行破碎、筛分，取粒径为I?3mm的颗粒作为镍铁渣原料； (2)按质量百分比，称取镍铁渣原料、粘土和粘结剂进行配料，其中含70?80%的镍铁渣原料、10~15%的粘土和10~15%的粘结剂，混合后加水搅拌均匀，在压砖机中将搅拌均匀的混合物以30?50MPa压力加压成型制得砖坯； (3)将砖坯干燥，在1050°01200°C的温度下进行烧结，保温时间为3~6小时，即制成镍铁渣烧结透水砖。2.根据权利要求1所述的一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，其特征在于:步骤(2)中的粘土采用埃洛石粘土、蒙脱石粘土、伊利石粘土、绿泥石粘土的单独一种或者其中两种任意比例的混合物。3.根据权利要求1所述的一种镍铁渣烧结透水砖的制备方法，其特征在于:步骤(3)中的粘结剂采用钠水玻璃、钾水玻璃的单独一种或两种任意比例的混合物。
【文档编号】C04B33/138GK106045477SQ201610381542
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】李国昌, 李思毛, 黄英姿, 李成峰, 王萍
【申请人】山东理工大学