本发明涉及制砖领域，特别是涉及一种烧结砖及其制备方法。
背景技术：
烧结砖制作简单、强度高，是目前最主要的墙体材料，传统的制砖工艺主要以粘土、页岩为原料，经成型和高温焙烧而制成。利用现有的原料制作烧结砖，需挖掘大量的黏土和页岩，容易造成资源流失。
目前，社会生产过程中会产生大量的废料，如工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣等，上述废料的处置已成为环境治理的难点。对于工业污泥，有造纸厂污泥、印染污泥、制革污泥等，这些工业污泥通常含有大量的重金属，资源化利用难度加大，因此工业污泥的处理方式主要是焚烧和填埋，但焚烧产生的有害气体会造成二次污染，而填埋不仅会占用土地，其中的有害物质同样会造成二次污染。对于建筑废弃物，通常采用填埋的方式进行处理，填埋会产生占用土地、污染土壤的问题。对于工业废煤渣，一般是废弃堆积，不仅占用土地，还会释放含硫气体，甚至会自燃起火。
如何将上述废料合理利用到烧结砖制作领域，烧制出性能优异的砖，是废料再利用、烧结砖制备亟待解决的问题之一。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是提供一种烧结砖及其制备方法，可利用工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣制备性能优异的烧结砖。
为解决上述技术问题，本发明提供一种烧结砖，烧结砖由以下原料制备，原料按质量百分比计，包括组分：10%-30%工业污泥、40%-80%建筑废弃物、10%-25%工业废煤渣。
其中，烧结砖原料按质量百分比计，包括组分：15%-25%工业污泥、50%-70%建筑废弃物、15%-23%工业废煤渣。
其中，烧结砖原料按质量百分比计，包括组分：20%工业污泥、60%建筑废弃物、20%工业废煤渣。
其中，工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥，建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
为解决上述技术问题，本发明提供一种烧结砖制备方法，包括以下步骤：将工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行均化处理；均化处理后的工业污泥、建筑废弃物或工业废煤渣经由给料机系统投入对辊粉碎机，进行粉碎，粉碎粒度小于2mm；粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣以10%-30%、40%-80%、10%-25%的比例经由胶带输送机送入双轴搅拌机，进行搅拌混合，搅拌后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料的含水率为18%-22%；搅拌混合后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣经由胶带输送机送入碾练设备，碾练完成后，进行陈化处理；将陈化处理后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料进行半硬塑挤出成型；将成型的砖坯通过隧道窑进行焙烧，焙烧温度为960℃-1100℃，焙烧时间为30h-38h，焙烧前砖坯需进行干燥处理，焙烧完成后，烧结砖制备完成。
其中，烧结砖为一次码烧或二次码烧。
其中，粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣按15%-25%、50%-70%、15%-23%的比例进行搅拌混合。
其中，粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣按20%、60%、20%的比例进行搅拌混合。
其中，工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥，建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
其中，焙烧温度为1000℃，焙烧时间为35h。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的烧结砖由以下原料制备，原料按质量百分比计，包括组分：10%-30%工业污泥、40%-80%建筑废弃物、10%-25%工业废煤渣。通过上述组分制备的烧结砖，具有强度大、重量轻、热阻大的特性，作为墙体材料，可满足墙体需求，且对墙体地基的压力小，同时具有优异的保温性能。上述工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣和传统制砖原料在性质上有类似之处，可以完全替代传统制砖原料。本发明烧结砖制备方法不仅可实现废料再利用，同时还可对废料中的重金属进行深度固化，避免环境污染。
具体实施方式
实施例1
本实施例烧结砖原料按质量百分比计，包括组分：20%工业污泥、60%建筑废弃物、20%工业废煤渣。其中，工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和制革污泥。
上述烧结砖的制备过程具体为：首先将工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行均化处理；均化处理后的工业污泥、建筑废弃物或工业废煤渣经由给料机系统投入对辊粉碎机，进行粉碎，粉碎粒度小于2mm；粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣以20%、60%、20%的比例经由胶带输送机送入双轴搅拌机，进行搅拌混合，搅拌后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料的含水率为18%-22%；搅拌混合后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣经由胶带输送机送入碾练设备，碾练完成后，进行陈化处理，以上步骤完成原料的制备；然后将陈化处理后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行半硬塑挤出成型；最后将成型的砖坯通过隧道窑进行焙烧，焙烧温度为1000℃，焙烧时间为35h，焙烧前砖坯需进行干燥处理，焙烧完成后，烧结砖制备完成。
在其他实施例中，工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥。需要指出的是，只要工业生产所产生污泥的重金属含量低于预设值，即可用于本实施例的工业污泥。
在本实施例中，烧结砖为一次码烧或二次码烧。建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
在本实施例中，当烧结砖通过二次码烧制备时，利用干燥室进行干燥，具体为大断面隧道干燥，干燥室热源来自隧道窑冷却余热和部分高温烟热。干燥室送风系统采用顶送风、底排潮，调节系统自动调节送风温度及风量大小，利用旋风送风器进行热风搅拌，防止气流分层，保证热风在干燥室内均匀分布。
在本实施例中，隧道窑焙烧以内燃为主、天然气为辅，内燃料为砖坯所含发热量。隧道窑内的烟气可全部集中无泄漏排放，具体地，把烟气通过负压引风机引入脱硫塔内，塔的下部为除尘段，上面是由塔板组成的脱氮、脱硫段，塔板上部设有吸收液喷淋装置和防止烟气带水的旋流板除雾装置。
需要指出的是，利用本实施例烧结砖的组分，还可制备砌块。利用工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣生产烧结砖或烧结砌块，可利废节能、保护环境。
下面通过具体测试对本实施例烧结砖的性能进行说明。
以烧结多孔砖为例，本实施例烧结砖经检测符合GB13544-2011标准。
以本实施例烧结砖为实验组、现有粘土烧结砖为对照组进行检测，二者均采用多孔砖，且规格相同。检测项目包括：抗压强度、密度、热阻，其中，抗压强度检测方法依据GB15229-2002，采用YE-2000液压压力机检测，热阻检测依据GB10294-88，采用导热系数测定仪及防护热板法检测。
实验组的检测结果：抗压强度17.0Mpa、密度1050kg/m3、240砌体热阻1.0m2·k/w。
对照组的检测结果：抗压强度14.0Mpa、密度1600kg/m3、240砌体热阻0.75m2·k/w。
从上述结果可以看出，实验组烧结砖与对照组烧结砖相比，具有强度大、重量轻、热阻大的特征。
实施例2
本实施例烧结砖原料按质量百分比计，包括组分：17%工业污泥、65%建筑废弃物、18%工业废煤渣。其中，工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和制革污泥。
上述烧结砖的制备过程具体为：首先将工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行均化处理；均化处理后的工业污泥、建筑废弃物或工业废煤渣经由给料机系统投入对辊粉碎机，进行粉碎，粉碎粒度小于2mm；粉碎后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣以17%、65%、18%的比例经由胶带输送机送入双轴搅拌机，进行搅拌混合，搅拌后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣混合料的含水率为18%-22%；搅拌混合后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣经由胶带输送机送入碾练设备，碾练完成后，进行陈化处理，以上步骤完成原料的制备；然后将陈化处理后的工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣进行半硬塑挤出成型；最后将成型的砖坯通过隧道窑进行焙烧，焙烧温度为1000℃，焙烧时间为35h，焙烧前砖坯需进行干燥处理，焙烧完成后，烧结砖制备完成。
在其他实施例中，工业污泥为造纸厂污泥、印染污泥和/或制革污泥。需要指出的是，只要工业生产所产生污泥的重金属含量低于预设值，即可用于本实施例的工业污泥。
在本实施例中，烧结砖为一次码烧或二次码烧。建筑废弃物包括建筑余泥和建筑渣土。
在本实施例中，当烧结砖通过二次码烧制备时，利用干燥室进行干燥，具体为大断面隧道干燥，干燥室热源来自隧道窑冷却余热和部分高温烟热。干燥室送风系统采用顶送风、底排潮，调节系统自动调节送风温度及风量大小，利用旋风送风器进行热风搅拌，防止气流分层，保证热风在干燥室内均匀分布。
在本实施例中，隧道窑焙烧以内燃为主、天然气为辅，内燃料为砖坯所含发热量。隧道窑内的烟气可全部集中无泄漏排放，具体地，把烟气通过负压引风机引入脱硫塔内，塔的下部为除尘段，上面是由塔板组成的脱氮、脱硫段，塔板上部设有吸收液喷淋装置和防止烟气带水的旋流板除雾装置。
需要指出的是，利用本实施例烧结砖的组分，还可制备砌块。利用工业污泥、建筑废弃物、工业废煤渣生产烧结砖或烧结砌块，可利废节能、保护环境。
下面通过具体测试对本实施例烧结砖的性能进行说明。
以烧结多孔砖为例，本实施例烧结砖经检测符合GB13544-2011标准。
以本实施例烧结砖为实验组、现有粘土烧结砖为对照组进行检测，二者均采用多孔砖，且规格相同。检测项目包括：抗压强度、密度、热阻，其中，抗压强度检测方法依据GB15229-2002，采用YE-2000液压压力机检测，热阻检测依据GB10294-88，采用导热系数测定仪及防护热板法检测。
实验组的检测结果：抗压强度16.9Mpa、密度1020kg/m3、240砌体热阻0.95m2·k/w。
对照组的检测结果：抗压强度14.0Mpa、密度1600kg/m3、240砌体热阻0.75m2·k/w。
从上述结果可以看出，实验组烧结砖与对照组烧结砖相比，具有强度大、重量轻、热阻大的特征。
综上所述，本发明烧结砖具有强度大、重量轻、热阻大的特性，作为墙体材料，可满足墙体需求，且对墙体地基的压力小，同时具有优异的保温性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。