专利名称：用工业废料烧结成环保石材的方法
技术领域：
本发明涉及一种用工业废料烧结成环保石材的方法。特别涉及利用回收的废弃土和工业废料制备无菌且强度高的环保石材的制法。
目前，在建筑工程中所用石材大都取掘自河川溪流或山地中所含的天然石块，再经破碎成所需大小的石材，即一般所谓天然石材。这种天然石材广泛用于铺路造桥、土木建筑结构物中的石材填料，从而提高水泥钢筋构物或沥青柏油路面的强固性。但是，这种天然石材因取自天然界，在其表面上所附有的少许有机物及细菌易使柏油路面中的沥青受侵蚀，从而造成柏油路面出现龟裂和损坏；此外，天然石材的成分不均匀，在经过破碎成为个别石块单元体后，在单元体内的组织巳遭受破坏，也即大为降低其原有强度，从而降低水泥砂石结构壁面的抗压承载寿命。
此外，天然、石块的过度挖掘，易使河川溪流中的土壤流失，且造成生态环境有失平衡，终于导致使自然环境遭受严重破坏，因此，挖掘天然石块决非长久之计。
更且，在目前工商业发达，建筑业兴感，所挖掘的废弃上以及工业废弃物日益增多，对环境巳造成严重威胁，所以对处理废弃土与工业废弃物的需求日益迫切，在工商业发达的同时又能保护环境使之少受污染是人类共同奋斗的目标。
本发明目的在于；提供一种以工业废料烧结成环保石材的方法。本方法在使废弃土和工业废物不再造成二度污染情况下，使其再生和利用，制成一种无菌而强度高的环保石材，以便提供土木工程界使用。
本发明目的是这样实现的所提供的以工业废料烧结成环保石材的方法包括如下步骤a)原料混合，以一半从天然界地底挖掘出来的废弃土和一半以木屑粉、废弃纸浆、废弃污泥、荼渣、废油等一种或数种以任意比例组成的工业废弃物为原料，在混料机内均匀混合；b)球磨在球磨机内球磨，使原料粒度变细和进一步均匀混合；c)压滤在压滤机的加压槽内使所得混合料与水调合成原料浆液，再进行压滤；d)将压滤后的残渣进行捏和操作；e)将捏和料真空挤压射出成为块状料；f)将块状料以破碎型方式或以造粒型方式作成烧结料后制成烧结石材；g)将烧结石材振动筛选成所需粒度的环保石材。这种环保石材无菌而强度高，从而本发明目的就完全达到了。
本发明具有良好效果。本发明利用了作为弃废的土壤的、在土木建筑工地施工中挖掘地底的泥土以及在燃烧时能产生热能的工业废弃物如木屑粉、废弃纸浆、废弃污泥、荼渣、废油等作为原料，原料低廉，并可避免污染环境，所制成的环保材料虽然其比重比天然石材低，但却显示轻型石材的优点；其抗压强度比超过天然石材、无菌残留于其中，从而作为土木工程材料时强度不减，使水泥砂石结构壁面的抗压承载寿命加长。
以下结合附图对本发明方法进行详细说明；附
图1是废弃土成分的三相图；附图2是本发明方法的操作流程图；附图3是本发明方法中的真空挤压射出的块状料以破碎型方式作为烧结材粒料后再制成烧结石材的操作流程图；附图4是本发明方法中将真空挤压射出的块状料以造粒型方式作为烧结材粒料后再制成烧结石材的操作流程图。
从附图1可见，本发明以从天然界地底挖掘出来的废弃土和以木屑粉、废弃纸浆、废弃污泥、荼渣、废油等一种或数种以任意比例组成的工业废料物为原料，所述废弃土通常含有不等量的红土、黑土、赤黄土或黏土，这些土质一般皆合有SiO2、Al2O3、以及CaO、MgO、FeO、Fe2O3、(K、Na)2O等矿物成分，其含量在如附图1的三相图中的虚线部分内，亦即此等矿物比包含于红土、黑土或赤黄土或黏土中任一种土质原料中，当然也含于上述所有或任选数种土质原料中，只要任意自地层挖掘所获的废弃土皆含有如此矿物百分比，同时由于这些矿物百分比稍有参差对产品的性能影响不大，所以本发明以废弃土表示上述这种土质或其混合物。所述废弃土中的铝及硅的化合物在1500℃高温烧结之后仍残留，有些无素如K、Na等化合物被烧失成气化薄膜，而Fe化合物则在1200℃即烧融，使铝及硅的化合物聚合。本发明中所有工业废弃物指木屑粉、废弃纸浆、废弃污泥、荼渣、废油等，可任选一种或数种，以等量或不等量混合使用，其用途仅作为燃烧产生热能而已。当高温烧结时，这些工业废弃物被烧失气化，促使废弃土上的铝及硅矿物元素化合物间形成受热膨胀的气泡薄膜，具有使铝及硅等矿物聚合的效果，同时亦由此增强聚合成石材后的物理性能。
经过试验证明本发明方法中所用原料以50％废弃土和50％工业废弃物为宜。将两种原料在混料机内均匀混合后；在球磨机内球磨，使其粒度变细，并使成分原料进一步混合均匀；球磨后在压滤机内压滤，压滤操作是将原料在压滤机加压槽中与水调合而形或浆液，在调合过程中也把残渣过滤，以便提高原料凝集效果，压滤过后，在捏和机内捏和，使原料凝聚成固体，并将原料内所含的气泡排出，以便增强其强度；以便增强其强度；再经真空挤压机进行真空挤压射出成为块状料，随后此块状料可有两种方式制成烧结材粒料，其一是破碎型方式；另一个是造粒方式。然后，将烧结材粒料在振动筛选机中振动筛选分离为所需粒度的环保石材。
关于破碎型方式制造烧结材粒料的方法步骤如下将所述块状粒在干操作窑干燥，其温度为250℃，时间为9分钟，再由破碎机破碎至30毫米粒经以下，再经一次振动筛选机分离25毫米粒经以上的粒料，再经二次振筛选机分离出所需粒经粒料，将此粒料在预热窑预热，预热温度为600℃，时间为5分钟，再在立式高温窑烧结，烧结温度为1500-1700℃，时间为15分钟，烧结后，在急冷窑中冷却，冷却时间为2分钟，成为烧结石材粒料。
关于造粒型方式制造烧结材粒料的方法步骤如下将所述块状料在造粒机中造粒为球状料，再使球状料先在600℃温度下预热5分钟后，以1500-1700℃温度和15分钟时间烧结成型，再将热的燃结粒持入急冷窑中冷却2分钟，成为烧结石材粒料。
本发明方法所制环保石材性能如下内饱和比重为1.29，而天然、石材为2.36，因此，本发明产品环保石料展现轻质的特性；抗压强度试验超过1814/平方厘米，而天然、石材的抗压强度试验为1814公斤/平方厘米；本发明环保石材无菌残留。
权利要求
1.用工业废料烧结成环保石材的制法，其特征在于以天然界地底挖掘出来的废弃土和以木屑粉、废弃纸浆、废弃污泥、荼渣、废油等一种或数种组成的工业废弃物为原料制造环保石材，制法的步骤如下a)原料混合，以一半从天然界地底挖掘出来的废弃土和一半以木屑粉、废弃纸浆、废弃污泥、荼渣、废油等一种或数种以任意比例组成的工业废弃物为原料，在混料机内均匀混合；b)球磨在球磨机内球磨，使原料粒度变细和进一步均匀混合；c)压滤在压滤机的加压槽内使得混合料与水调合成原料浆液，再进行压滤；d)将压滤后的残渣进行捏和操作；e)将捏和料真空挤压射出成为块状料；f)将块状料以破碎型方式或以造粒形方式制成烧结材粒料；g)将烧结材粒料烧结，再经振动筛选分离成所窑粒度的环保石材。
2.根据权利要求1所述环保石材的制法，其特征在于在f)项和g)项中所述以破碎型方式制成烧结材粒料，以及从烧结材粒料制面环保石材的步骤如下将所述块状料在250℃温度下干燥9分钟，由破碎机破碎至粒径30毫米以下，再经一次振动筛选分离出粒径25毫米以上的粒料，再以二次振动筛选分离出所需烧结材粒料，使所述烧结材粒料先在600℃温度下预热5分钟后，以1500℃-1700℃温度和15分钟时间烧结成型，再将热的烧结石材转入急冷窑内冷却2分钟即成烧结石材，再经振动筛选成所需粒径的环保石材。
3.根据权利要求1所述环保石材的制法，其特征在于在f)项和g)项和中所述以造粒型方式制成烧结材粒料以及从烧结材粒料制成环保石料的步骤如下将所述块状料在造粒机中造粒为球状先在600℃温度下预热5分钟后以1500-1700℃温度和15分钟时间烧结成型，再将热的烧结石材转入急冷窑内冷却2分钟，即成烧结石材，再经振动筛选成所需粒经的环保石材。
全文摘要
本发明涉及用工业废料烧结成环保石材的方法。本发明以废弃土和工业废弃物为原料，混合后经真空挤压射出、造粒、干燥、破碎、筛选分离、烧结以及振动筛选操作制成一种无菌且强度高的人造石材。本方法所制石材提供给一般土木工程结构物或沥青柏油路面作为石材填粒使用，进而达到回收废弃物资源，减少环境污染的目的。
文档编号E01C7/00GK1153845SQ9511958
公开日1997年7月9日 申请日期1995年11月29日 优先权日1995年11月29日
发明者王珣 申请人:王珣