本发明涉及一种碱激发煤矸石的处理方法，具体讲涉及一种碱激发煤矸石制作装饰板的方法。
背景技术：
：煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石；包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾，污染大气，煤矸石露天堆放会产生大量扬尘，这主要是由于在地面堆放的煤矸石受到长时间的日晒雨淋后，将会风化粉碎，另外，煤矸石吸水后会崩解，从而很容易产生粉尘，在风力的作用下，将会恶化矿区大气的质量。近几年研发的新型建筑外墙装饰材料常用的有建筑涂料、外墙砖、玻璃幕墙、陶瓷挂板、铝板、铝塑板等。外墙涂料安全、色彩丰富、容易更新,但对墙体的诸如抗裂性、耐候耐久性保护性能较差，且易脏、易褪色；而玻璃幕墙的反光、陶瓷挂板的高密度和外墙砖本身自重大，给在外墙高层建筑使用带来潜在危险，并且通常高温烧制，属高污染高能耗类产品，安全隐患和环保隐患并存。铝板，铝塑板等金属类外墙装饰材料由于其造价高昂，安装要求复杂，难以普及。因此，人们着力研发价格低廉、环保、易于生产，且质量轻、强度高、韧性高、耐久性好、收缩率低的外墙装饰板材。碱激发胶凝材料是由潜在胶凝材料组分和碱性激发剂反应生成的一类胶凝材料，具有原材料丰富(可利用工业废弃物)，制备简单和能耗低等优点，并且兼备良好的耐腐、耐高温等性能。其中，潜在凝胶材料组分主要为偏高领土、粒化高炉矿渣、粒化磷渣及粉煤灰等。碱性激发剂主要是苛性碱、可溶性硅酸盐或非硅酸盐。碱激发胶凝材料与传统硅酸盐水泥相比，具有需量小、水化热低、强度高和耐久性好等优点。而碱激发剂的种类、矿渣的成分和结构的差异都可使水化产物的组成和结构产生较大差异。(碱激发胶凝材料的应用研究，张波(173)53，《中国胶凝剂》第2014年3月第23卷第3期)本发明人经过长期艰苦的探索和反复的实验发现采用碱激发胶凝材料生产外墙装饰板需要解决以下诸多庞杂的问题：如何从无数可能的方案中甄选出潜在凝胶材料组分的复配以提高早期水化速度、并生成高强度的产物，达到外墙装饰板抗腐蚀、抗冲击、抗疲劳、韧性高、耐久性好、收缩率低等等各项性能指标；如何配制恰当的碱性激发剂在水化过程中对复配的潜在凝胶材料活性激发，使其潜在水硬性得到充分发挥；如何提高稀浆薄料成坯质量以及如何实现流水线作业达到批量生产。这一系列连锁性问题成为碱激发胶凝材料产业化生产外墙装饰板的难点。技术实现要素：有鉴于此，为了克服上述难点，本发明提供一种碱激发煤矸石的处理方法，该技术方案充分发挥了煤矸石的潜在水硬性，在较高的水化速度中生成高强度产物以达到外墙装饰板各项性能指标，并保证了板材的成坯质量，可实现批量生产的流水线作业。本发明提供的碱激发煤矸石的处理方法，所述方法用于制造装饰板，所述装饰板包括压合的装饰面层和中料层,所述装饰面层外表面喷涂有装饰面层物料，所述中料层由流浆成型的中料层物料制成，所述的装饰面层物料由按重量份计的下述组份制成：煤矸石100份、碱性激发剂1-30份、水20-60份、纸浆纤维5-30份、颜料1-30份、聚丙烯纤维0.5-1份。所述中料层物料由按重量份计的下述组份制成：煤矸石100份、碱性激发剂1-20份、水20-50份、纸浆纤维10-40份、聚丙烯纤维0.5-2份。进一步，所述碱性激发剂为苛性钠、石灰和二水石膏复合配制而成，进一步，所述的装饰面层物料由按重量份计的下述组份制成：煤矸石100份、碱性激发剂15份、水30份、纸浆纤维25份、颜料5份、聚丙烯纤维1份。所述的装饰面层物料另一优选方案由按重量份计的下述组份制成：煤矸石100份、碱性激发剂12份、水40份、纸浆纤维30份、颜料10份、聚丙烯纤维1份。进一步，所述中料层物料由按重量份计的下述组份制成：煤矸石100份、碱性激发剂10份、水25份、纸浆纤维30份、聚丙烯纤维1.5份。所述中料层物料另一优选方案由按重量份计的下述组份制成：煤矸石100份、碱性激发剂10份、水30份、纸浆纤维40份、聚丙烯纤维1.5份。进一步，所述碱性激发剂中苛性钠：石灰：二水石膏为4：2：1.5。所述碱性激发剂另一优选方案中苛性钠：石灰：二水石膏为5：3：1.5。所述煤矸石为煤矸石原渣经粉磨后制得，比表面积300-600m2/kg。装饰板的制备方法如下：1)将所述装饰面层物料和中料层物料分别按照溶液、粉体和纸浆纤维的顺序依次加入搅拌机中搅拌5-10min；2)将装饰面层物料喷射在涂有脱模剂的带有纹理的模板上；3)将中料层物料卸入流浆机中流浆成型，于20-35℃、0.1-1mpa和10-20m/min车速下流浆脱水成型；4)将带有装饰面层物料的纹理模板压制在流浆成型的中料层上；5)将成型的湿板材切割成相应尺寸；6)将板材放入20-50℃、相对湿度70-90％的环境中养护1-3天；7)将毛坯板切割成规格尺寸。所述碱性激发剂为苛性钠、石灰和二水石膏复合配制而成，均为工业级，优等品，含量≥99.0％。煤矸石是煤炭开采过程中的副产品，其主要成分是氧化硅和氧化铝，由于其含碳量较低、同时含有大量的黏土类矿物，不宜作为功能物质，被大量的任意堆放，不仅大量的占用了土地和农田，而且严重污染环境，减排煤矸石，并使其无害化、资源化已势在必行。煤矸石含有大量的黏土类矿物，经过一定温度煅烧后具有一定的火山灰活性，掺加一定碱性激发剂可以使其活性得到最大限度的释放，形成碱激发煤矸石胶凝材料，可以使煤矸石变废为宝、实现高附加值再利用。目前碱激发煤矸石胶凝材料在应用方面研究较少，尤其在板材制品的应用上仍处于空白。因此，进一步寻求更理想的建筑用碱激发煤矸石外墙装饰板成为现实所需。与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：1、本发明选取碱激发煤矸石生成胶凝材料，其水化热较低，以其制备的外墙装饰板具有抗冲击强度高、韧性高、抗疲劳性能好、耐久性好、收缩率低、尺寸稳定性好等优点；2、碱性激发剂可以在水化过程中对煤矸石活性激发，使其潜在水硬性得到充分发挥；4、该工艺生产效率高，成本低，很容易形成流水线作业和批量生产；5、该工艺可提高稀浆薄料成坯质量。具体实施方式下面通过具体实施例的方式对本发明提供的技术方案做进一步清楚完整的说明，但它们并不构成对本发明的限制。实施例11.碱激发煤矸石的处理方法1)配制碱性激发剂：按重量比，苛性钠：石灰：二水石膏为4：2：1.5。2)配制装饰面层物料：按重量份计，煤矸石100份、碱性激发剂15份、水30份、纸浆纤维25份、颜料5份、聚丙烯纤维1份。3)配制中料层物料：按重量份计，煤矸石100份、碱性激发剂10份、水25份、纸浆纤维30份、聚丙烯纤维1.5份。上述组份中煤矸石的成分为:质量百分比sio2：53.18﹪；al2o3：18.39﹪；fe2o3：12.63﹪；cao：2.32﹪；mgo：2.21﹪；tio2：2.90﹪；p2o5：0.14﹪；k2o+na2o：3.6﹪；v2o5：0.02﹪、烧失量5.61％2.制备外墙装饰板1)将装饰面层物料和中料层物料分别按照溶液、粉体和纸浆纤维的顺序依次加入搅拌机中搅拌8min；2)将装饰面层物料喷射在涂有脱模剂的带有特殊纹理的模板上；3)将中料层物料卸入抄取机中流浆成型，抄取脱水压力成型中，温度为25℃，压力为0.1mpa，车速为15m/min；4)将带有装饰面层物料的纹理模板压制在流浆成型后的中料层物料；5)将成型的湿板材切割成相应尺寸；6)板材放入温度30℃、相对湿度75％环境中养护2天；7)将毛坯板切割成规格尺寸。实施例2-14如下：(碱性激发剂的配制同实施例1，制备过程同实施例2)面层物料配制如表1：(按重量份计)表1中料层物料配制如表2：(按重量份计)表2实施例编号煤矸石碱性激发剂水纸浆纤维聚丙烯纤维实施例21002045362实施例31001124120.9实施例41002011420.6实施例5100720300.5实施例6100132401.6实施例7100910151.1实施例8100440242实施例91001928321.8实施例101001517101.5实施例111001850381.9实施例121001342281.4实施例131001738170.8实施例141001024202上述实施例中制备的外墙装饰板的性能如下：表3以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。当前第1页12