本发明公开了一种基于高炉水渣制备环保砖的方法的制备方法，属于废弃物利用领域。
背景技术：
高炉水渣是冶炼生铁时从高炉排出的副产品。渣铁分离后的熔渣处理方法主要有两种：一种是干渣法，另一种是水淬法。采用干渣法处理高炉渣环境污染较为严重，成本高且资源利用率低，现在已很少使用，一般只在事故处理时，设置干渣坑或渣罐出渣。目前，高炉渣处理主要采用水淬法，该工艺的基本原理是用一定压力和流量的水，使熔融的炉渣变成海绵状浮石类物质，其结构为固化成灰白色或乳黄色的细小颗粒。颗粒呈多孔状，并具有一定的比表面积和潜在活性。大量高炉水渣无法有效利用，堆积如山，占用大量土地，风化失去活性，污染环境，破坏生态平衡。就现有的技术水平和利用程度而言，高炉水渣可作为水泥混合材、混凝土掺和料、硅肥原料、矿渣棉、微晶玻璃等的主要原料。由于高炉水渣硬度高、易磨性差，许多钢铁企业仍将高炉水渣作为废料堆放，这不仅造成资源浪费，而且污染环境。尽管高炉水渣的利用水平和利用率均在不断提高，但仍存在很多问题。当前高炉水渣的利用，所应用的设备成本较高，工艺繁琐，难以立项投产。由于冶金工艺或原料等原因，造成高炉水渣成份复杂，不利于高炉水渣的开发和利用。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对目前我国存有大量高炉水渣，同时由于高炉水渣成分复杂、硬度高、易磨性差及处理成本高，使其被作为废料堆放，这不仅造成资源浪费，造成污染环境的问题，本发明首先通过超声辅助，去除高炉水渣中溶于盐酸的杂质，将其中与白云母颗粒等混合，在高温下煅烧，增将其耐磨性，然后通过其与聚丙烯酸钠等混合，增强其强度，最后与砖的其他原料混合，进行制砖，得到一种高强度且可净化空气的环保砖。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：（1）取5～7kg高炉水渣放入粉碎机中，过筛得80～90目颗粒，随后将其放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡颗粒，再将容器移至超声波清洗机中，超声振荡直至容器内的溶液颜色不再变化，然后对其进行减压过滤，使用水对过滤物进行冲洗3～4次后，将过滤物放入90℃的烘箱中进行烘干，得初步处理高炉水渣；（2）按质量百份比计，取60～70份初步处理高炉水渣、10～15份100目白云母颗粒、5～8份聚甲基硅氧烷及15～17份草炭，随后先将初步处理高炉水渣、100目白云母颗粒及草炭混合均匀，放入1200～1300℃的煅烧炉中，煅烧1～2h，然后随炉降温至105～120℃，将煅烧后的混合物取出，与聚甲基硅氧烷混合均匀，自然冷却至室温，得初步改性高炉水渣；（3）将上述所得的高炉水渣放入粉碎机中进行粉碎，过50～80目标准筛，然后按质量比7:4:3:1，将筛选后的颗粒物与质量分数为30％的双氧水、聚丙烯酸钠及山梨糖醇酐脂肪酸酯放入高温高压炉中，在温度为300～400℃，压力为1～2MPa下，搅拌20～30min，随后将混合物取出，放入温度为5℃的质量分数为10％的乙醇溶液中降至室温，进行过滤，再将过滤物放入烘箱中进行烘干，得环保砖基体；（4）按质量百份比计，取60～70份所得的环保砖基体、12～15份生石灰、8～10份水泥及10～15份河底淤泥，放入混合机中混合均匀，将其放入压砖机中，在1.5～3MPa下压制出砖坯，再将砖坯放在窑炉内，以5～15℃/h的升温速度，升温至900～950℃氧化焙烧1～2h后，自然冷却至室温，即可得到环保砖。本发明的应用方法是：将所得的环保砖应用于建筑中，在其表面涂刷装饰材料，检测得环保砖周围的空气质量达室内空气质量标准，且环保砖强度可达9～12MPa，且环保砖内部无对身体有害物质。本发明的有益效果是：（1）本发明所得的环保砖基体的易磨性达到6～8kWh/t；（2）本发明充分使用高炉水渣，利用了资源，避免了环境污染；（3）本发明制作成本低，易于操作。具体实施方式取5～7kg高炉水渣放入粉碎机中，过筛得80～90目颗粒，随后将其放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡颗粒，再将容器移至超声波清洗机中，超声振荡直至容器内的溶液颜色不再变化，然后对其进行减压过滤，使用水对过滤物进行冲洗3～4次后，将过滤物放入90℃的烘箱中进行烘干，得初步处理高炉水渣；按质量百份比计，取60～70份初步处理高炉水渣、10～15份100目白云母颗粒、5～8份聚甲基硅氧烷及15～17份草炭，随后先将初步处理高炉水渣、100目白云母颗粒及草炭混合均匀，放入1200～1300℃的煅烧炉中，煅烧1～2h，然后随炉降温至105～120℃，将煅烧后的混合物取出，与聚甲基硅氧烷混合均匀，自然冷却至室温，得初步改性高炉水渣；将上述所得的高炉水渣放入粉碎机中进行粉碎，过50～80目标准筛，然后按质量比7:4:3:1，将筛选后的颗粒物与质量分数为30％的双氧水、聚丙烯酸钠及山梨糖醇酐脂肪酸酯放入高温高压炉中，在温度为300～400℃，压力为1～2MPa下，搅拌20～30min，随后将混合物取出，放入温度为5℃的质量分数为10％的乙醇溶液中降至室温，进行过滤，再将过滤物放入烘箱中进行烘干，得环保砖基体；按质量百份比计，取60～70份所得的环保砖基体、12～15份生石灰、8～10份水泥及11～15份河底淤泥，放入混合机中混合均匀，将其放入压砖机中，在1.5～3MPa下压制出砖坯，再将砖坯放在窑炉内，以5～15℃/h的升温速度，升温至900～950℃氧化焙烧1～2h后，自然冷却至室温，即可得到环保砖。实例1取6kg高炉水渣放入粉碎机中，过筛得80目颗粒，随后将其放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡颗粒，再将容器移至超声波清洗机中，超声振荡直至容器内的溶液颜色不再变化，然后对其进行减压过滤，使用水对过滤物进行冲洗3次后，将过滤物放入90℃的烘箱中进行烘干，得初步处理高炉水渣；按质量百份比计，取65份初步处理高炉水渣、15份100目白云母颗粒、5份聚甲基硅氧烷及15份草炭，随后先将初步处理高炉水渣、100目白云母颗粒及草炭混合均匀，放入1250℃的煅烧炉中，煅烧2h，然后随炉降温至110℃，将煅烧后的混合物取出，与聚甲基硅氧烷混合均匀，自然冷却至室温，得初步改性高炉水渣；将上述所得的高炉水渣放入粉碎机中进行粉碎，过70目标准筛，然后按质量比7:4:3:1，将筛选后的颗粒物与质量分数为30％的双氧水、聚丙烯酸钠及山梨糖醇酐脂肪酸酯放入高温高压炉中，在温度为350℃，压力为2MPa下，搅拌25min，随后将混合物取出，放入温度为5℃的质量分数为10％的乙醇溶液中降至室温，进行过滤，再将过滤物放入烘箱中进行烘干，得环保砖基体；按质量百份比计，取65份所得的环保砖基体、15份生石灰、10份水泥及10份河底淤泥，放入混合机中混合均匀，将其放入压砖机中，在2MPa下压制出砖坯，再将砖坯放在窑炉内，以10℃/h的升温速度，升温至920℃氧化焙烧2h后，自然冷却至室温，即可得到环保砖。将所得的环保砖应用于建筑中，在其表面涂刷装饰材料，检测得环保砖周围的空气质量达室内空气质量标准，且环保砖强度可达9MPa，且环保砖内部无对身体有害物质。实例2取7kg高炉水渣放入粉碎机中，过筛得90目颗粒，随后将其放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡颗粒，再将容器移至超声波清洗机中，超声振荡直至容器内的溶液颜色不再变化，然后对其进行减压过滤，使用水对过滤物进行冲洗4后，将过滤物放入90℃的烘箱中进行烘干，得初步处理高炉水渣；按质量百份比计，取70份初步处理高炉水渣、10份100目白云母颗粒、5份聚甲基硅氧烷及15份草炭，随后先将初步处理高炉水渣、100目白云母颗粒及草炭混合均匀，放入1300℃的煅烧炉中，煅烧2h，然后随炉降温至120℃，将煅烧后的混合物取出，与聚甲基硅氧烷混合均匀，自然冷却至室温，得初步改性高炉水渣；将上述所得的高炉水渣放入粉碎机中进行粉碎，过80目标准筛，然后按质量比7:4:3:1，将筛选后的颗粒物与质量分数为30％的双氧水、聚丙烯酸钠及山梨糖醇酐脂肪酸酯放入高温高压炉中，在温度为400℃，压力为2MPa下，搅拌30min，随后将混合物取出，放入温度为5℃的质量分数为10％的乙醇溶液中降至室温，进行过滤，再将过滤物放入烘箱中进行烘干，得环保砖基体；按质量百份比计，取70份所得的环保砖基体、12份生石灰、8份水泥及10份河底淤泥，放入混合机中混合均匀，将其放入压砖机中，在3MPa下压制出砖坯，再将砖坯放在窑炉内，以15℃/h的升温速度，升温至950℃氧化焙烧2h后，自然冷却至室温，即可得到环保砖。将所得的环保砖应用于建筑中，在其表面涂刷装饰材料，检测得环保砖周围的空气质量达室内空气质量标准，且环保砖强度可达12MPa，且环保砖内部无对身体有害物质。实例3取5kg高炉水渣放入粉碎机中，过筛得80目颗粒，随后将其放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡颗粒，再将容器移至超声波清洗机中，超声振荡直至容器内的溶液颜色不再变化，然后对其进行减压过滤，使用水对过滤物进行冲洗3次后，将过滤物放入90℃的烘箱中进行烘干，得初步处理高炉水渣；按质量百份比计，取60份初步处理高炉水渣、15份100目白云母颗粒、8份聚甲基硅氧烷及17份草炭，随后先将初步处理高炉水渣、100目白云母颗粒及草炭混合均匀，放入1200℃的煅烧炉中，煅烧1h，然后随炉降温至105℃,将煅烧后的混合物取出，与聚甲基硅氧烷混合均匀，自然冷却至室温，得初步改性高炉水渣；将上述所得的高炉水渣放入粉碎机中进行粉碎，过50目标准筛，然后按质量比7:4:3:1，将筛选后的颗粒物与质量分数为30％的双氧水、聚丙烯酸钠及山梨糖醇酐脂肪酸酯放入高温高压炉中，在温度为300℃，压力为1MPa下，搅拌20min，随后将混合物取出，放入温度为5℃的质量分数为10％的乙醇溶液中降至室温，进行过滤，再将过滤物放入烘箱中进行烘干，得环保砖基体；按质量百份比计，取60份所得的环保砖基体、15份生石灰、10份水泥及15份河底淤泥，放入混合机中混合均匀，将其放入压砖机中，在1.5MPa下压制出砖坯，再将砖坯放在窑炉内，以5℃/h的升温速度，升温至900℃氧化焙烧1h后，自然冷却至室温，即可得到环保砖。将所得的环保砖应用于建筑中，在其表面涂刷装饰材料，检测得环保砖周围的空气质量达室内空气质量标准，且环保砖强度可达10MPa，且环保砖内部无对身体有害物质。