一种铸造废渣回收制备的免烧砖的制作方法

文档序号:11822948阅读:469来源:国知局
本发明涉及免烧砖制备领域,特别是涉及一种铸造废渣回收制备的免烧砖。
背景技术
:随着我国资源与环境压力的日益增大,政府部门已及时地提出了“实现可持续发展,建设资源节约型、环境友好型社会”的要求;提出了“要确保实现十一五规划中确定的能耗降低20%、主要污染物排放总量减少10%”的目标;并决定2007年在全国掀起新一轮“节能减排”的风暴,还提出“节能减排”是我国转变经济增长方式、提高经济效益的突破口。而铁合金铸件生产过程产生的主要废弃物是废砂、废渣、粉尘和废气。铸造废渣是冲天炉熔化过程中的必然产物,据统计,每生产1t合格铸件,就要排出废渣约300kg,全国铸造业每年共计产出废渣约达600万吨,如果不能回收利用的话,会对环境造成极大的破坏;现有的免烧砖生产需要消耗大量的材料,给各类资源上带来极大的压力。技术实现要素:本发明的目的是提供一种铸造废渣回收制备的免烧砖,通过以下技术方案实现:一种铸造废渣回收制备的免烧砖,按重量份计由以下成分制成:凝胶材料52、粉煤灰10、磷酸钙0.5、煤矸石3、陶土2、领苯二甲酸二丁酯0.1、碳酸钙粉2、铝矾土3、铸造废渣60、水适量;所述铸造废渣经过以下方式进行处理筛选:1)对铸造废渣进行300目粒度筛选,不满足此粒度的,采用球磨破碎机进行处理至粒度达到300目;2)向粒度达到300目的铸造废渣中添加其质量7%的碳粉与膨润土混合物,混合均匀后,然后进行焙烧,焙烧温度为756℃,焙烧时间为78min,所述碳粉与膨润土混合物中碳粉与膨润土按3:1质量比例混合而成,所述膨润土与碳粉混合前经过预处理:将膨润土先添加到质量浓度为6.4%的硫酸溶液中在94℃下浸泡20分钟后,过滤,然后采用267℃温度煅烧40分钟,然后直接添加到冷水中,浸泡10分钟后,过滤,烘干,即可;3)将经过焙烧处理的铸造废渣进行磁选,磁场采用变化磁场,初始磁场强度设置为0.2T,最高磁场强度设置为1.6T,自0.2T开始,以02T/10s速度升高至1.6T停止,然后以0.2T/5s速度下降至0.2T停止,依次循环;4)经过磁选后能分离出两种混合物,一种为含铁料,一种为不含铁料,收集不含铁料以制备免烧砖之用;所述凝胶材料按重量份计由以下成分制成:磷石膏40、熟石灰4、免烧砖14、环氧树脂3、紫薯淀粉2;所述环氧树脂经过预处理:向环氧树脂中添加其重量1.2%的丙烯酰胺和丙烯酸混合物,加热至84℃,以180r/min速度搅拌40分钟,即可,所述丙烯酰胺和丙烯酸混合物中丙烯酰胺与丙烯酸按1:2质量比例混合而成;所述陶土与铝矾土经过共混处理:将陶土与铝矾土均匀混合到一起,采用263℃温度煅烧40分钟后,直接添加到冷水中,浸泡20分钟,再过滤,然后添加到质量浓度为2.98%的丙烯酸溶液中,在69℃下,浸泡15分钟后,过滤,洗涤,烘干,即可。一种质轻高强度的煤矸石免烧砖,由以下具体步骤制成:(1)将粉煤灰、磷酸钙、煤矸石、陶土和铝矾土共混物混合后粉碎成200目的混合粉末,以500r/min速度搅拌20分钟;(2)向(1)中加入领苯二甲酸二丁酯、碳酸钙粉、铸造废渣,搅拌均匀,然后加入造粒机中挤出造粒;(3)将(2)中制得的颗粒与胶凝材料混合,按水灰比0.218添加水制成混合浆料,形成膏状物,然后送入砌块成型机中进行压制,成型压力控制在为17.5MPa;(4)将成型后的产品放在25.8℃下洒水养护20天,即可。本发明经过大量的实验研究,通过添加少量的领苯二甲酸二丁酯对本发明免烧砖成型后的抗压强度具有极大的影响,通过一系列实验研究,发现当领苯二甲酸二丁酯添加量为0.1重量份时,能使得本发明免烧砖成型后的抗压强度达到最大,低于或高于此重量份,都会在一定程度上降低本发明免烧砖成型后的抗压强度。本发明经过大量的实验研究,通过对各种凝胶材料的研究,从而制备出本发明免烧砖采用的凝胶材料,配合经过处理后的铸造废渣制备出的免烧砖各项强度和耐水性都得到了极大的提高,并且在特定的成型压力下和特定的养护温度下,能够进一步提升免烧砖的综合性能,制得的免烧砖质量轻、保温、隔音、吸水率低、节能环保,尤其是抗压强度得到极大的提升,能够满足更多场合的需求。本发明有益效果:本发明的免烧砖通过对陶土与铝矾土的共混处理配合添加的铸造废渣和凝胶材料,在保证并改善免烧砖强度的同时,降低了其它骨料的掺入量,减少了矿产资源的开采,降低免烧砖的成本,生产工艺简单,成本低,通过各材料之间的协同作用,使得制备的免烧砖强度高、导热系数低、抗裂效果非常好、节能环保,满足建筑工程的需要,符合环保的需求;通过对铸造废渣回收利用,减少了环境污染,保护了生态环境;本发明的制备方法简单既节约了工时、节约了能源,又降低了成本。具体实施方式一种铸造废渣回收制备的免烧砖,按重量份计由以下成分制成:凝胶材料52、粉煤灰10、磷酸钙0.5、煤矸石3、陶土2、领苯二甲酸二丁酯0.1、碳酸钙粉2、铝矾土3、铸造废渣60、水适量;所述铸造废渣经过以下方式进行处理筛选:1)对铸造废渣进行300目粒度筛选,不满足此粒度的,采用球磨破碎机进行处理至粒度达到300目;2)向粒度达到300目的铸造废渣中添加其质量7%的碳粉与膨润土混合物,混合均匀后,然后进行焙烧,焙烧温度为756℃,焙烧时间为78min,所述碳粉与膨润土混合物中碳粉与膨润土按3:1质量比例混合而成,所述膨润土与碳粉混合前经过预处理:将膨润土先添加到质量浓度为6.4%的硫酸溶液中在94℃下浸泡20分钟后,过滤,然后采用267℃温度煅烧40分钟,然后直接添加到冷水中,浸泡10分钟后,过滤,烘干,即可;3)将经过焙烧处理的铸造废渣进行磁选,磁场采用变化磁场,初始磁场强度设置为0.2T,最高磁场强度设置为1.6T,自0.2T开始,以02T/10s速度升高至1.6T停止,然后以0.2T/5s速度下降至0.2T停止,依次循环;4)经过磁选后能分离出两种混合物,一种为含铁料,一种为不含铁料,收集不含铁料以制备免烧砖之用;所述凝胶材料按重量份计由以下成分制成:磷石膏40、熟石灰4、免烧砖14、环氧树脂3、紫薯淀粉2;所述环氧树脂经过预处理:向环氧树脂中添加其重量1.2%的丙烯酰胺和丙烯酸混合物,加热至84℃,以180r/min速度搅拌40分钟,即可,所述丙烯酰胺和丙烯酸混合物中丙烯酰胺与丙烯酸按1:2质量比例混合而成;所述陶土与铝矾土经过共混处理:将陶土与铝矾土均匀混合到一起,采用263℃温度煅烧40分钟后,直接添加到冷水中,浸泡20分钟,再过滤,然后添加到质量浓度为2.98%的丙烯酸溶液中,在69℃下,浸泡15分钟后,过滤,洗涤,烘干,即可。一种质轻高强度的煤矸石免烧砖,由以下具体步骤制成:(1)将粉煤灰、磷酸钙、煤矸石、陶土和铝矾土共混物混合后粉碎成200目的混合粉末,以500r/min速度搅拌20分钟;(2)向(1)中加入领苯二甲酸二丁酯、碳酸钙粉、铸造废渣,搅拌均匀,然后加入造粒机中挤出造粒;(3)将(2)中制得的颗粒与胶凝材料混合,按水灰比0.218添加水制成混合浆料,形成膏状物,然后送入砌块成型机中进行压制,成型压力控制在为17.5MPa;(4)将成型后的产品放在25.8℃下洒水养护20天,即可。通过实验研究本发明中不同铸造废渣添加量对免烧砖的导热系数、抗压强度和抗折强度的影响:铸造废渣添加重量份导热系数W/(m.K)抗折强度MPa抗压强度Mpa500.0642.915.7550.0603.217.8600.0523.819.6650.0583.618.6700.0623.318.2表1由表1可以看出,本发明中在一定程度上铸造废渣的添加量越多,免烧砖的抗压强度和抗折强度越大,导热系数约低,超过60份的添加量,其抗压强度和抗折强度开始降低,导热系数开始升高。本发明中陶土与铝矾土不经过共混处理,制成的免烧砖导热系数为0.056W/(m.K),抗压强度为18.2Mpa,抗折强度为3.4MPa,明显比本发明制备的免烧砖性能要差。本发明中不添加领苯二甲酸二丁酯制成的免烧砖导热系数为0.053W/(m.K),抗压强度为16.4Mpa,抗折强度为3.7MPa;添加0.2重量份的领苯二甲酸二丁酯制成的免烧砖导热系数为0.052W/(m.K),抗压强度为18.8Mpa,抗折强度为3.8MPa;添加0.08重量份的领苯二甲酸二丁酯制成的免烧砖导热系数为0.053W/(m.K),抗压强度为18.0Mpa,抗折强度为3.7MPa;可见领苯二甲酸二丁酯的添加量对本发明制备的免烧砖导热系数和抗折强度影响不大,对抗压强度影响明显。当前第1页1 2 3 
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