专利名称：一种利用污酸渣制备蒸压砖的方法
技术领域：
本发明涉及资源循环再生利用及建材领域，具体涉及ー种利用污酸渣制备蒸压砖的方法。
背景技术：
污酸渣属于锌的湿法冶炼资源回收エ艺副产物，其中含有汞、神、镉、铅等对人和动物危害最为严重的重金属毒害物质，这些物质进入大气、水体和土壤等各种环境后，均可通过呼吸道、消化道和皮肤等各种途径被动物吸收。当这些重金属在动物体内积累到一定程度时，即会直接影响动物的生长发育、生理生化机能，直至引起动物的死亡。由于重金属不能被微生物降解，在环境中只能发生各种形态之间的相互转化，所以，其污染的消除极为困难，对生物引起的影响和危害非常严重，给社会和环境带来了巨大的安全隐患，极大地增 加了企业的负担，不利于企业的可持续发展。污酸渣的产生来源于以下途径在金属硫化矿冶炼过程中会产生大量的烟气，包含大量的ニ氧化硫及ー些有害金属成分，从环保和综合利用角度出发，在エ业化生产中，绝大多数金属硫化矿装置均配套设置有制酸系统，实现烟尘回收及ニ氧化硫制硫酸。其一般的生产エ艺为烟气净化、干燥、转化，烟气净化的作用是除去杂质、降低温度和移走热量。而从冶炼系统来的炉气中含有尘、酸雾、神、氟等有害物质，通过净化工序后，使上述有害物质含量降低到符合制酸标准要求。烟气净化的方法一般使用稀硫酸对烟气进行洗涤，随着系统的不断循环，酸中的污染物浓度不断升高，从而不得不从系统中排放，因此产生污酸。而由于污酸废水具有排量大、含量高和组成复杂等特点，目前在エ业化生产中采用得较多的是硫化法和硫酸亚铁一石灰法两大类，这样一来就产生了污酸渣。由于渣场高昂的建设和运行成本，目前国内绝大部分废渣渣库选址不科学、建设不规范，安全、防渗等措施达不到国家相关要求，渣中的重金属离子等污染物极易通过渗滤液等进入周边土壤、地表水和地下水中，远远超过当地生态环境容量，导致河流水质功能下降、居民饮用水被污染等问题，严重影响当地社会经济的和谐、稳定发展，也制约着金属冶炼行业的持续、健康发展。针对污酸渣引发的生态环境问题，如何妥善处理处置污酸渣成为业内关注的重点，一些机构或単位做了许多相关研究和探索，其中主要的方式就是进行资源化处理，以使之能够应用于建材行业，达到变废为宝的效果，但是目前并没有这样切实可行、简单实用、具有一定经济价值的处理技术问世。
发明内容
本发明的目的是针对污酸渣引发的生态环境问题，提供一种切实可行、简单实用、具有一定经济价值的处理技木。为了解决现有技术存在的问题，达到上述目的，本发明提供了ー种利用污酸渣制备蒸压砖的方法，包括如下步骤步骤一、烘干收集污酸渣，放入烘箱中进行烘干；
步骤ニ、球磨将烘干后的污酸渣放入球磨机，运行10 12min后加入助磨剂，继续运行15-20min,再加入生石灰和石英砂,运行10 15min ；步骤三、搅拌将球磨后的物料加入搅拌机，添加河砂或石屑进行预搅拌8 lOmin，缓慢加水润湿，控制水分含量为11% 13%，搅拌10 15min ；步骤四、轮碾将搅拌后的物料输送到轮碾机中，添加普通硅酸盐水泥并缓慢加水，精确控制轮碾机中的物料水分为13% 16%，轮碾6 IOmin ；步骤五、压制成型将轮碾后的物料装入标砖模具中，并放入压カ试验机保压后脱模，得到砖坯；步骤六、静养将压制成型后的砖坯放置于水泥标准养护箱中静养2 3h ; 步骤七、蒸压养护将静养后的砖坯放置到蒸压釜中，通入蒸汽，高温恒压蒸压养护6-8h，降压2 3h，然后自然降温、出釜，得到污酸渣蒸压砖。优选的是，步骤一中所述的烘箱烘干温度为50 60°C。优选的是，步骤ニ中所述的助磨剂为三こ醇胺，添加量为烘干后污酸渣质量的O. 02% O. 1%。优选的是，步骤ニ中所述生石灰和石英砂的添加量分别为污酸渣质量的2%
2.5%和 3% 5%。优选的是，步骤三中所述河砂的添加量为球磨后物料质量的30% 45%，粒度为
0.5 2. Omm,且其ニ氧化娃含量大于70%,泥含量小于2%;所述石屑的添加量为球磨后物料质量的5% 8%，粒度为2. 5 5. 0_。优选的是，步骤四中所述普通硅酸盐水泥的添加量为搅拌后物料质量的15% 17%。优选的是，在步骤三和步骤四中采用快速水分測定仪测定水分或湿度传感器精确控制水分含量。优选的是，步骤五中所述压カ试验机的保压压カ为20 25MPa，保压时间为2
3s0优选的是，步骤六中所述的静养温度为30 40°C，湿度为99%。优选的是，步骤七中所述的蒸汽在2h内升温到180 200°C，压カ为0.8
1.2MPa。本发明的有益效果是本发明所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法原材料来源广泛、切实可行、エ艺技术简单实用，具有一定经济价值。本发明解决了污酸渣引发的生态环境问题，将污酸渣进行资源化处理，以使之能够应用于建材行业，达到变废为宝的效果，有利于当地社会经济的和谐、稳定发展，也有利于金属冶炼行业的持续和健康发展。
图I为本发明所述利用污酸渣制备蒸压砖的方法的エ艺流程示意图
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进ー步说明，以使本领域普通技术人员參照本说明书后能够据以实施。
如图I所示，本发明所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法包括如下步骤步骤一、烘干收集污酸渣后放入烘箱中，在50 60°C下进行烘干；步骤ニ、球磨将烘干后的污酸渣放入球磨机，运行10 12min后加入助磨剂，继续运行15-20min，再加入生石灰和石英砂作为化学激发剂，运行10 15min。所述助磨剂为三こ醇胺，添加量为烘干后污酸渣质量的O. 02% O. 1%，所述三こ醇胺具有防团聚和防黏结衬板的作用；所述生石灰和石英砂的添加量分别为污酸洛质量的2% 2. 5%和3% 5%;试验证明经球磨处理后的污酸渣活性提高8%，加入生石灰和石英砂球磨后活性又提高了 10 %，所述污酸渣中因为含硅量非常低、需加入含有较高硅量的石英砂以提高其发生水化反应的活性。步骤三、搅拌将球磨后的物料加入搅拌机，添加河砂和石屑进行预搅拌8 lOmin，缓慢加水润湿，控制水分含量为11% 13%，搅拌10 15min。添加河砂或石屑的作用是在制备的蒸压砖中起骨架结构，再通过水泥的胶凝作用形成強度。所述河砂的添加量为球磨后物料质量的30 % 45 %，粒度为O. 5-2. Omm,其ニ氧化硅含量大于70 %，泥含 量小于2% ;所述石屑的添加量为球磨后物料质量的5% 8%，粒度为2. 5-5. Omm ;物料少时，采用快速水分測定仪测定水分，物料多时采用湿度传感器控制水分，将水分含量精确控制在11% 13% ;传统方法大多通过经验判断水分是否合适，相比之下此方法更加科学可靠。步骤四、轮碾将搅拌后的物料输送到轮碾机中，添加普通硅酸盐水泥并缓慢加水，精确控制轮碾机中的物料水分为13% 16%,轮碾6 lOmin。所述普通娃酸盐水泥 的添加量为搅拌后物料质量的15% 17%;物料少时，采用快速水分測定仪测定水分，物料多时采用湿度传感器控制水分，将水分含量精确控制在11% 13% ;传统方法大多通过经验判断水分是否合适，相比之下此方法更加科学可靠。轮碾可以使物料密度増加，可塑性增強。步骤五、压制成型将轮碾后的物料装入标砖模具中，并放入压カ试验机保压后脱模，得到砖坯。所述压カ试验机的保压压カ为20 25MPa，保压时间为2 3s。步骤六、静养将压制成型后的砖坯放置于水泥标准养护箱中静养2 3h。所述的静养温度为30 40°C，湿度为99%，静养可以提高蒸压砖的早期強度。步骤七、蒸压养护将静养后的砖坯放置到蒸压釜中，通入蒸汽，所述的蒸汽在2h内升温到180 200°C，压カ为O. 8 I. 2Mpa，在此条件下高温恒压蒸压养护6_8h，降压2 3h，然后自然降温、出釜，得到污酸渣蒸压砖，即得产品。以下为依据本发明所述方法的具体实施例实施例一ー种利用污酸渣制备蒸压砖的方法，包括如下步骤步骤一、烘干收集污酸渣放入烘箱中，在50°C下进行烘干；步骤ニ、球磨将烘干后的污酸渣放入球磨机，运行IOmin后加入三こ醇胺，添加量为烘干后污酸渣质量的O. 02%，继续运行15min，再加入生石灰和石英砂，添加量分别为污酸渣质量的2%和3%，运行IOmin ；步骤三、搅拌将球磨后的物料加入搅拌机，添加河砂和石屑进行预搅拌8min，缓慢加水润湿，控制水分含量为11%,搅拌IOmin ;所述河砂的添加量为球磨后物料质量的30%,粒度为O. 5mm,且其ニ氧化娃含量大于70%,泥含量小于2% ;所述石屑的添加量为球磨后物料质量的5%，粒度为2. 5mm。步骤四、轮碾将搅拌后的物料输送到轮碾机中，添加普通硅酸盐水泥并缓慢加水，精确控制轮碾机中的物料水分为13%，轮碾6min ;所述普通硅酸盐水泥的添加量为搅拌后物料质量的15%。步骤五、压制成型将轮碾后的物料装入标砖模具中，并放入压カ试验机，调节成型压カ20MPa，保压2s，然后脱模，得到砖坯；步骤六、静养将压制成型后的砖坯放置于水泥标准养护箱中，在30°C温度、99%的湿度下静养2h ；步骤七、蒸压养护将静养后的砖坯放置到蒸压釜中，通入蒸汽，在2h内升温到 180°C，压カ为O. 8MPa，高温恒压蒸压养护6h，降压2h，然后自然降温、出釜，得到污酸渣蒸压砖。利用上述方法制备的蒸压砖强度满足MU 20等级，满足国家标准对于墙体承受材料的要求。整个制备过程原材料来源广泛、切实可行、エ艺技术简单实用，解决了污酸渣引发的生态环境问题，将污酸渣进行资源化处理，以使之能够应用于建材行业，节约能耗，利废为宝，具有一定经济价值，砖体质量好，減少了污酸渣引起的环境污染。实施例ニー种利用污酸渣制备蒸压砖的方法，包括如下步骤步骤一、烘干收集污酸渣放入烘箱中，在60°C下进行烘干；步骤ニ、球磨将烘干后的污酸渣放入球磨机，运行12min后加入三こ醇胺，添加量为烘干后污酸渣质量的O. 1%，继续运行20min，再加入生石灰和石英砂，添加量分别为污酸渣质量的2. 5%和5%，运行15min ；步骤三、搅拌将球磨后的物料加入搅拌机,添加河砂和石屑进行预搅拌lOmin，缓慢加水润湿，控制水分含量为13%，搅拌15min ;所述河砂的添加量为球磨后物料质量的45%,粒度为2. Omm,且其ニ氧化娃含量大于70%,泥含量小于2% ;所述石屑的添加量为球磨后物料质量的8%，粒度为5. Omm。步骤四、轮碾将搅拌后的物料输送到轮碾机中，添加普通硅酸盐水泥并缓慢加水，精确控制轮碾机中的物料水分为16%，轮碾IOmin ;所述普通硅酸盐水泥的添加量为搅拌后物料质量的17%。步骤五、压制成型将轮碾后的物料装入标砖模具中，并放入压カ试验机，调节成型压カ25MPa，保压3s，然后脱模，得到砖坯；步骤六、静养将压制成型后的砖坯放置于水泥标准养护箱中，在40°C温度、99%的湿度下静养3h ；步骤七、蒸压养护将静养后的砖坯放置到蒸压釜中，通入蒸汽，在2h内升温到200°C，压カ为1.2MPa，高温恒压蒸压养护8h，降压3h，然后自然降温、出釜，得到污酸渣蒸压砖。利用上述方法制备的蒸压砖强度满足MU 20等级，满足国家标准对于墙体承受材料的要求。整个制备过程原材料来源广泛、切实可行、エ艺技术简单实用，解决了污酸渣引发的生态环境问题，将污酸渣进行资源化处理，以使之能够应用于建材行业，节约能耗，利废为宝，具有一定经济价值，砖体质量好，減少了污酸渣引起的环境污染。实施例三ー种利用污酸渣制备蒸压砖的方法，包括如下步骤步骤一、烘干收集污酸渣放入烘箱中，在55°C下进行烘干；步骤ニ、球磨将烘干后的污酸渣放入球磨机，运行Ilmin后加入三こ醇胺，添加量为烘干后污酸洛质量的O. 06%,继续运行18min,再加入生石灰和石英砂,添加量分别为污酸渣质量的2. 3%和4%，运行12min ；步骤三、搅拌将球磨后的物料加入搅拌机，添加河砂和石屑进行预搅拌9min，缓慢加水润湿，控制水分含量为12%，搅拌12min ;所述河砂的添加量为球磨后物料质量的38%,粒度为I. 2mm,且其ニ氧化娃含量大于70%,泥含量小于2% ;所述石屑的添加量为球磨后物料质量的6%，粒度为3. 8mm。步骤四、轮碾将搅拌后的物料输送到轮碾机中，添加普通硅酸盐水泥并缓慢加水，精确控制轮碾机中的物料水分为15%，轮碾Smin ;所述普通硅酸盐水泥的添加量为搅拌后物料质量的16%。步骤五、压制成型将轮碾后的物料装入标砖模具中，并放入压カ试验机，调节成型压カ22MPa，保压2s，然后脱模，得到砖坯；步骤六、静养将压制成型后的砖坯放置于水泥标准养护箱中，在35°C温度、99% 的湿度下静养2. 5h ；步骤七、蒸压养护将静养后的砖坯放置到蒸压釜中，通入蒸汽，在2h内升温到190°C，压カ为IMPa，高温恒压蒸压养护7h，降压2. 5h，然后自然降温、出釜，得到污酸渣蒸压砖。利用上述方法制备的蒸压砖强度满足MU 20等级，满足国家标准对于墙体承受材料的要求。整个制备过程原材料来源广泛、切实可行、エ艺技术简单实用，解决了污酸渣引发的生态环境问题，将污酸渣进行资源化处理，以使之能够应用于建材行业，节约能耗，利废为宝，具有一定经济价值，砖体质量好，減少了污酸渣引起的环境污染。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求
1.ー种利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一、烘干收集污酸渣，放入烘箱中进行烘干；步骤ニ、球磨将烘干后的污酸渣放入球磨机，运行10 12min后加入助磨剂，继续运行15_20min,再加入生石灰和石英砂,运行10 15min ；步骤三、搅拌将球磨后的物料加入搅拌机，添加河砂或石屑进行预搅拌8 lOmin，缓慢加水润湿，控制水分含量为11% 13%，搅拌10 15min ；步骤四、轮碾将搅拌后的物料输送到轮碾机中，添加普通硅酸盐水泥并缓慢加水，控制轮碾机中的物料水分为13% 16%，轮碾6 IOmin ；步骤五、压制成型将轮碾后的物料装入标砖模具中，并放入压カ试验机保压后脱摸，得到砖坯；步骤六、静养将压制成型后的砖坯放置于水泥标准养护箱中静养2 3h ;步骤七、蒸压养护将静养后的砖坯放置到蒸压釜中，通入蒸汽，高温恒压蒸压养护6-8h，降压2 3h，然后自然降温、出釜，得到污酸渣蒸压砖。
2.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，步骤一中所述的烘箱烘干温度为50 60°C。
3.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，步骤ニ中所述的助磨剂为三こ醇胺，添加量为烘干后污酸渣质量的O. 02% O. 1%。
4.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，步骤ニ中所述生石灰和石英砂的添加量分别为污酸渣质量的20Z0 2. 5%和3% 5%。
5.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，步骤三中所述河砂的添加量为球磨后物料质量的30% 45%，粒度为O. 5 2. Omm，且其ニ氧化硅含量大于70%，泥含量小于2%;所述石屑的添加量为球磨后物料质量的5% 8%，粒度为2. 5 5.Omm0
6.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，步骤四中所述普通硅酸盐水泥的添加量为搅拌后物料质量的15% 17%。
7.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，在步骤三和步骤四中采用快速水分測定仪测定水分或湿度传感器精确控制水分含量。
8.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，步骤五中所述压力试验机的保压压カ为20 25MPa，保压时间为2 3s。
9.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，步骤六中所述的静养温度为30 40°C，湿度为99%。
10.如权利要求I所述的利用污酸渣制备蒸压砖的方法，其特征在于，步骤七中所述的蒸汽在2h内升温到180 200°C，压カ为O. 8 I. 2MPa。
全文摘要
本发明公开了一种利用污酸渣制备蒸压砖的方法，包括步骤步骤一、烘干收集污酸渣并进行烘干；步骤二、球磨将烘干后的污酸渣放入球磨机，加入助磨剂和化学激发剂进行球磨；步骤三、搅拌将球磨后的物料加入搅拌机进行搅拌；步骤四、轮碾将搅拌后的物料输送到轮碾机中，添加普通硅酸盐水泥并加水轮碾；步骤五、压制成型将轮碾后的物料装入标砖模具中，并放入压力试验机保压后脱模，得到砖坯；步骤六、静养将压制成型后的砖坯放置于水泥标准养护箱中静养；步骤七、蒸压养护将静养后的砖坯放置到蒸压釜中，通入蒸汽，高温恒压蒸压养护，然后自然降温、出釜，得到产品。本发明解决了污酸渣引发的生态环境问题，达到了变废为宝的效果。
文档编号C04B28/04GK102775113SQ20121030168
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者于秀玲, 周长波, 杜兵, 梁乾, 潘涔轩, 王璠, 王积伟, 裴倩倩 申请人:中国环境科学研究院