一种墙体材料及其制备方法与流程

文档序号:16954957发布日期:2019-02-22 22:19阅读:157来源:国知局
本发明涉及垃圾再利用
技术领域
,具体涉及一种墙体材料及其制备方法。
背景技术
:污水处理厂的污水处理池会沉积大量污泥,需要定期清理。建筑领域,也会产生大量的建筑垃圾。河道的疏浚、下水道的疏浚等也会产生大量淤泥。现有技术中,对污水处理厂产生的污泥、建筑垃圾、河道淤泥、下水道淤泥、矿场固废等废弃物的处理方式一般有以下两种。1.上述部分废弃物流向城郊进行填坑、掩埋等处理。该处理方式会对掩埋地的植被造成破坏,并且也会对掩埋地的土壤、地下水等造成污染,造成二次污染,使得掩埋地难以被再次使用。2.虽然有上述部分废弃物可以被回收利用,例如建筑垃圾中的砖块、旧地砖、旧楼板等。但是回收利用率不高,并且砖块、旧地砖、旧楼板利用价值不高,建筑领域的人员缺少对其回收利用的动力。技术实现要素:本发明实施例的目的在于提供一种墙体材料及其制备方法,用以解决现有技术中废弃物处理难、再利用率低的问题。为实现上述目的,本发明实施例第一方面提供一种墙体材料,所述墙体材料的制备原料包括:18-22重量份污泥、50-70重量份煤矸石、9-11重量份建筑垃圾、9-11重量份淤泥。在一种可能的实现方式中,污泥为经至少30小时陈放处理的污水处理所得的污泥;煤矸石的热卡量值≥600卡/千克;建筑垃圾为以下一种或多种:砖块、水泥块、旧楼板、旧地砖、渣土、混凝土块;淤泥为以下任一种或多种:河道沉积的淤泥、下水道沉积的淤泥、排水沟的沉积、抗旱渠沉积的淤泥。在一种可能的实现方式中,所述墙体材料的制备原料包括:20重量份污泥、60重量份煤矸石、10重量份建筑垃圾、10重量份淤泥。本发明实施例第二方面提供了一种墙体材料的制备方法,包括:步骤(1a)将建筑垃圾粉碎,过筛网孔径为2mm的筛,得到建筑垃圾粉;步骤(1b)煤矸石粉碎,过筛网孔径为2mm的筛,得到煤矸石粉;步骤(2)将18-22重量份污泥、50-70重量份煤矸石粉、9-11重量份建筑垃圾粉、9-11重量份淤泥和水混合掺拌,得到水质量分数为30-45%的制坯原料;步骤(3)将制坯原料陈化至少50小时后,制备成坯块;步骤(4)在烘干室坯块进行烘干排潮,得到烘干后的坯块;步骤(5)在焙烧室焙烧烘干后的坯块,其中,所述焙烧室的中心温区的温度为900-1100℃。在一种可能的实现方式中,污泥为经至少30小时陈放处理的污水处理所得的污泥;煤矸石的热卡量值≥600卡/千克;建筑垃圾为以下一种或多种:砖块、水泥块、旧楼板、旧地砖、渣土、混凝土块;淤泥为以下任一种或多种:河道沉积的淤泥、下水道沉积的淤泥、排水沟的沉积、抗旱渠沉积的淤泥。在一种可能的实现方式中,在所述步骤(2)中,将20重量份污泥、60重量份煤矸石粉、10重量份建筑垃圾粉、10重量份淤泥和水混合掺拌,得到水质量分数为30-45%的制坯原料。在一种可能的实现方式中,在所述步骤(2)中,还加入助燃剂;其中,每吨制坯原料加入10千克助燃剂,或每立方米制备原料加入7千克助燃剂。在一种可能的实现方式中,所述烘干室和所述焙烧室通过烟道相通;所述焙烧室的热量通过所述烟道进入所述烘干室,用于烘干坯块。在一种可能的实现方式中,在所述步骤(3)中,使用80-10mpa的压力制得坯块。本发明实施例第三方面提供了一种墙体材料,所述墙体材料第二方面所述的制备方法制备而成。本发明实施例具有如下优点:利用废弃物制备墙体材料,不但解决了废弃物处理难的问题,还提供了一种新的墙体材料,提高了废弃物的利用率。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。实施例1本实施例提供了一种墙体材料及其制备方法。将旧房、旧楼拆迁产生的建筑固废,例如,砖块、水泥块、旧楼板、旧地砖、渣土、混凝土块等,运送到原料厂区。然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到建筑垃圾粉。将污水处理单位的污水处理池的污泥运到厂区,进行风凉、陈放处理,具体可以置于室内,该室内透风,陈放30小时以上。一般而言,污泥的热量值为400-500卡/千克,即每千克的污泥的热量为400-500卡。将煤矿中废弃的煤矸石运到厂区,然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到煤矸石粉。使用煤矿石化验仪检验煤矸石的热卡量值,如果该煤矸石粉的热卡量值≥600卡/千克,即每千克的煤矸石粉的热量≥600卡,则认为煤矸石粉是可用的。可用的煤矸石粉的用途为(1)增加自身燃点和填补其他原料的热卡值不足;(2)对墙体材料半成品起塑固作用,使墙体材料半成品和墙体材料成品不易变形、不易断裂,大大提高了生产成品率。进一步地,当热卡量值≥800卡时,该煤矸石粉有其他更有价值的用途,所以本实施例最适用的是热卡量值在600卡/千克-800卡/千克之间的煤矸石粉。将淤泥运至厂区,淤泥可以是河道沉积的淤泥,也可以是下水道沉积的淤泥,也可以是排水沟的沉积,也可以是抗旱渠沉积的淤泥。前述几种淤泥可以单独或者混合使用。20重量份污泥、60重量份煤矸石粉、10重量份建筑垃圾粉、10重量份淤泥和水掺拌混合,得到制坯原料。加的水的量为使得制坯原料中的水的质量分数为30-45%。每吨制坯原料加入10千克助燃剂,或者每立方米制备原料加入7千克助燃剂。在掺拌混合前,加的水量可以为根据污泥含水量、淤泥含水量确定。具体可以使用市售的污泥含水率测定仪测定污泥和淤泥中的水。助燃剂为20重量份铬酸酐、10重量份氯化铜、15重量份二氧化锰、15重量份蛭石、5重量份萤石、10重量份氧化铝、10重量份活性氧化镁、5重量份活性氧化钙、10重量份氧化镍组成的混合物。将助燃剂和制坯原料混合和搅拌12分钟,然后送入陈化库,陈化至少50小时后,例如70个小时。然后将制坯原料使用传送带传送到成型车间。进一步地,传送到制坯机的原料进口处,由制坯机挤压、切割出坯块。制坯机挤压的压力,即制坯压力为8mpa。在一个例子中,坯块的规格可以为240mm×55mm×115mm。将坯块存入待坯区,可以存50个小时以上,然后使用平板车等搬运工具,将坯块带入到烘干室进行烘干排潮。烘干室的热气来源于焙烧室的余热。将烘干后的坯块置于焙烧室,在焙烧室焙烧烘干后的坯块,其中,所述焙烧室的中心温区的温度保持在900-1100℃。如果焙烧温度不足,可以使用天然气补充加热。中心温区也称最高温区,即焙烧室温度最高的区域。所述烘干室和所述焙烧室通过烟道相通,在烟道位于烘干室的端口处设置抽风机,从而可以将焙烧室的热量引入到烘干室。在烘干室设置有出风口,出风口所在的位置为抽风机所在的位置的相对侧。本实施例利用废弃物制备墙体材料,不但解决了废弃物处理难的问题,还提供了一种新的墙体材料,提高了废弃物的利用率。实施例2本实施例提供了一种墙体材料及其制备方法。将旧房、旧楼拆迁产生的建筑固废,例如,砖块、水泥块、旧楼板、旧地砖、渣土、混凝土块等,运送到原料厂区。然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到建筑垃圾粉。将污水处理单位的污水处理池的污泥运到厂区,进行风凉、陈放处理,具体可以置于室内,该室内透风,陈放30小时以上。一般而言,污泥的热量值为400-500卡/千克,即每千克的污泥的热量为400-500卡。将煤矿中废弃的煤矸石运到厂区,然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到煤矸石粉。使用煤矿石化验仪检验煤矸石的热卡量值,如果该煤矸石粉的热卡量值≥600卡/千克,即每千克的煤矸石粉的热量≥600卡,则认为煤矸石粉是可用的。可用的煤矸石粉的用途为(1)增加自身燃点和填补其他原料的热卡值不足;(2)对墙体材料半成品起塑固作用,使墙体材料半成品和墙体材料成品不易变形、不易断裂,大大提高了生产成品率。进一步地,当热卡量值≥800卡时,该煤矸石粉有其他更有价值的用途,所以本实施例最适用的是热卡量值在600卡/千克-800卡/千克之间的煤矸石粉。将淤泥运至厂区,淤泥可以是河道沉积的淤泥,也可以是下水道沉积的淤泥,也可以是排水沟的沉积,也可以是抗旱渠沉积的淤泥。前述几种淤泥可以单独或者混合使用。18重量份污泥、70重量份煤矸石粉、9重量份建筑垃圾粉、11重量份淤泥和水掺拌混合,得到制坯原料。加的水的量为使得制坯原料中的水的质量分数为30-45%。每吨制坯原料加入10千克助燃剂,或者每立方米制备原料加入7千克助燃剂。在掺拌混合前,加的水量可以为根据污泥含水量、淤泥含水量确定。具体可以使用市售的污泥含水率测定仪测定污泥和淤泥中的水。助燃剂为20重量份铬酸酐、10重量份氯化铜、15重量份二氧化锰、15重量份蛭石、5重量份萤石、10重量份氧化铝、10重量份活性氧化镁、5重量份活性氧化钙、10重量份氧化镍组成的混合物。将助燃剂和制坯原料混合和搅拌12分钟,然后送入陈化库,陈化70个小时。然后将制坯原料使用传送带传送到成型车间。进一步地,传送到制坯机的原料进口处,由制坯机挤压、切割出坯块。制坯机挤压的压力,即制坯压力为9mpa。在一个例子中,坯块的规格可以为240mm×55mm×115mm。将坯块存入待坯区,可以存50个小时以上,然后使用平板车等搬运工具,将坯块带入到烘干室进行烘干排潮。烘干室的热气来源于焙烧室的余热。将烘干后的坯块置于焙烧室,在焙烧室焙烧烘干后的坯块,其中,所述焙烧室的中心温区的温度保持在900-1100℃。如果焙烧温度不足,可以使用天然气补充加热。中心温区也称最高温区,即焙烧室温度最高的区域。所述烘干室和所述焙烧室通过烟道相通,在烟道位于烘干室的端口处设置抽风机,从而可以将焙烧室的热量引入到烘干室。在烘干室设置有出风口,出风口所在的位置为抽风机所在的位置的相对侧。本实施例利用废弃物制备墙体材料,不但解决了废弃物处理难的问题,还提供了一种新的墙体材料,提高了废弃物的利用率。实施例3本实施例提供了一种墙体材料及其制备方法。将旧房、旧楼拆迁产生的建筑固废,例如,砖块、水泥块、旧楼板、旧地砖、渣土、混凝土块等,运送到原料厂区。然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到建筑垃圾粉。将污水处理单位的污水处理池的污泥运到厂区,进行风凉、陈放处理,具体可以置于室内,该室内透风,陈放30小时以上。一般而言,污泥的热量值为400-500卡/千克,即每千克的污泥的热量为400-500卡。将煤矿中废弃的煤矸石运到厂区,然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到煤矸石粉。使用煤矿石化验仪检验煤矸石的热卡量值,如果该煤矸石粉的热卡量值≥600卡/千克,即每千克的煤矸石粉的热量≥600卡,则认为煤矸石粉是可用的。可用的煤矸石粉的用途为(1)增加自身燃点和填补其他原料的热卡值不足;(2)对墙体材料半成品起塑固作用,使墙体材料半成品和墙体材料成品不易变形、不易断裂,大大提高了生产成品率。进一步地,当热卡量值≥800卡时,该煤矸石粉有其他更有价值的用途,所以本实施例最适用的是热卡量值在600卡/千克-800卡/千克之间的煤矸石粉。将淤泥运至厂区,淤泥可以是河道沉积的淤泥,也可以是下水道沉积的淤泥,也可以是排水沟的沉积,也可以是抗旱渠沉积的淤泥。前述几种淤泥可以单独或者混合使用。22重量份污泥、50重量份煤矸石粉、11重量份建筑垃圾粉、9重量份淤泥和水掺拌混合,得到制坯原料。加的水的量为使得制坯原料中的水的质量分数为30-45%。每吨制坯原料加入10千克助燃剂,或者每立方米制备原料加入7千克助燃剂。在掺拌混合前,加的水量可以为根据污泥含水量、淤泥含水量确定。具体可以使用市售的污泥含水率测定仪测定污泥和淤泥中的水。助燃剂为20重量份铬酸酐、10重量份氯化铜、15重量份二氧化锰、15重量份蛭石、5重量份萤石、10重量份氧化铝、10重量份活性氧化镁、5重量份活性氧化钙、10重量份氧化镍组成的混合物。将助燃剂和制坯原料混合和搅拌12分钟,然后送入陈化库,陈化80个小时。然后将制坯原料使用传送带传送到成型车间。进一步地,传送到制坯机的原料进口处,由制坯机挤压、切割出坯块。制坯机挤压的压力,即制坯压力为10mpa。在一个例子中,坯块的规格可以为240mm×55mm×115mm。将坯块存入待坯区,可以存50个小时以上,然后使用平板车等搬运工具,将坯块带入到烘干室进行烘干排潮。烘干室的热气来源于焙烧室的余热。将烘干后的坯块置于焙烧室,在焙烧室焙烧烘干后的坯块,其中,所述焙烧室的中心温区的温度保持在900-1100℃。如果焙烧温度不足,可以使用天然气补充加热。中心温区也称最高温区,即焙烧室温度最高的区域。所述烘干室和所述焙烧室通过烟道相通,在烟道位于烘干室的端口处设置抽风机,从而可以将焙烧室的热量引入到烘干室。在烘干室设置有出风口,出风口所在的位置为抽风机所在的位置的相对侧。本实施例利用废弃物制备墙体材料,不但解决了废弃物处理难的问题,还提供了一种新的墙体材料,提高了废弃物的利用率。对比例1本对比例提供了一种墙体材料及其制备方法。将旧房、旧楼拆迁产生的建筑固废,例如,砖块、水泥块、旧楼板、旧地砖、渣土、混凝土块等,运送到原料厂区。然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到建筑垃圾粉。将污水处理单位的污水处理池的污泥运到厂区,进行风凉、陈放处理,具体可以置于室内,该室内透风,陈放30小时以上。一般而言,污泥的热量值为400-500卡/千克,即每千克的污泥的热量为400-500卡。将淤泥运至厂区,淤泥可以是河道沉积的淤泥,也可以是下水道沉积的淤泥,也可以是排水沟的沉积,也可以是抗旱渠沉积的淤泥。前述几种淤泥可以单独或者混合使用。20重量份污泥、10重量份建筑垃圾粉、10重量份淤泥和水掺拌混合,得到制坯原料。加的水的量为使得制坯原料中的水的质量分数为30-45%。每吨制坯原料加入10千克助燃剂,或者每立方米制备原料加入7千克助燃剂。在掺拌混合前,加的水量可以为根据污泥含水量、淤泥含水量确定。具体可以使用市售的污泥含水率测定仪测定污泥和淤泥中的水。助燃剂为20重量份铬酸酐、10重量份氯化铜、15重量份二氧化锰、15重量份蛭石、5重量份萤石、10重量份氧化铝、10重量份活性氧化镁、5重量份活性氧化钙、10重量份氧化镍组成的混合物。将助燃剂和制坯原料混合和搅拌12分钟,然后送入陈化库,陈化至少50小时后,例如70个小时。然后将制坯原料使用传送带传送到成型车间。进一步地,传送到制坯机的原料进口处,由制坯机挤压、切割出坯块。制坯机挤压的压力,即制坯压力为8mpa。在一个例子中,坯块的规格可以为240mm×55mm×115mm。将坯块存入待坯区,可以存50个小时以上,然后使用平板车等搬运工具,将坯块带入到烘干室进行烘干排潮。烘干室的热气来源于焙烧室的余热。将烘干后的坯块置于焙烧室,在焙烧室焙烧烘干后的坯块,其中,所述焙烧室的中心温区的温度保持在900-1100℃。如果焙烧温度不足,可以使用天然气补充加热。中心温区也称最高温区,即焙烧室温度最高的区域。所述烘干室和所述焙烧室通过烟道相通,在烟道位于烘干室的端口处设置抽风机,从而可以将焙烧室的热量引入到烘干室。在烘干室设置有出风口,出风口所在的位置为抽风机所在的位置的相对侧。对比例2本对比例提供了一种墙体材料及其制备方法。将旧房、旧楼拆迁产生的建筑固废,例如,砖块、水泥块、旧楼板、旧地砖、渣土、混凝土块等,运送到原料厂区。然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到建筑垃圾粉。将污水处理单位的污水处理池的污泥运到厂区,进行风凉、陈放处理,具体可以置于室内,该室内透风,陈放30小时以上。一般而言,污泥的热量值为400-500卡/千克,即每千克的污泥的热量为400-500卡。将煤矿中废弃的煤矸石运到厂区,然后使用箱式破碎机破碎,过筛,该筛的筛网孔径为2mm。得到煤矸石粉。使用煤矿石化验仪检验煤矸石的热卡量值,如果该煤矸石粉的热卡量值≥600卡/千克,即每千克的煤矸石粉的热量≥600卡,则认为煤矸石粉是可用的。可用的煤矸石粉的用途为(1)增加自身燃点和填补其他原料的热卡值不足;(2)对墙体材料半成品起塑固作用,使墙体材料半成品和墙体材料成品不易变形、不易断裂,大大提高了生产成品率。进一步地,当热卡量值≥800卡时,该煤矸石粉有其他更有价值的用途,所以本实施例最适用的是热卡量值在600卡/千克-800卡/千克之间的煤矸石粉。22重量份污泥、50重量份煤矸石粉、11重量份建筑垃圾粉和水掺拌混合,得到制坯原料。加的水的量为使得制坯原料中的水的质量分数为30-45%。每吨制坯原料加入10千克助燃剂,或者每立方米制备原料加入7千克助燃剂。在掺拌混合前,加的水量可以为根据污泥含水量、淤泥含水量确定。具体可以使用市售的污泥含水率测定仪测定污泥和淤泥中的水。助燃剂为20重量份铬酸酐、10重量份氯化铜、15重量份二氧化锰、15重量份蛭石、5重量份萤石、10重量份氧化铝、10重量份活性氧化镁、5重量份活性氧化钙、10重量份氧化镍组成的混合物。将助燃剂和制坯原料混合和搅拌12分钟,然后送入陈化库,陈化80个小时。然后将制坯原料使用传送带传送到成型车间。进一步地,传送到制坯机的原料进口处,由制坯机挤压、切割出坯块。制坯机挤压的压力,即制坯压力为10mpa。在一个例子中,坯块的规格可以为240mm×55mm×115mm。将坯块存入待坯区,可以存50个小时以上,然后使用平板车等搬运工具,将坯块带入到烘干室进行烘干排潮。烘干室的热气来源于焙烧室的余热。将烘干后的坯块置于焙烧室,在焙烧室焙烧烘干后的坯块,其中,所述焙烧室的中心温区的温度保持在900-1100℃。如果焙烧温度不足,可以使用天然气补充加热。中心温区也称最高温区,即焙烧室温度最高的区域。所述烘干室和所述焙烧室通过烟道相通,在烟道位于烘干室的端口处设置抽风机,从而可以将焙烧室的热量引入到烘干室。在烘干室设置有出风口,出风口所在的位置为抽风机所在的位置的相对侧。实施例4在本实施例中对实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2提供的墙体材料的性能进行测试。测试方法可见现有技术中墙体材料的标准测试方法,此处不再赘述。测试结果如表1所示。表1检测项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2抗压强度14.6mpa14.1mpa12.9mpa8.1mpa6.2mpa吊挂力1815n1720n1802n1158n1236n注:墙体材料的标准抗压强度为≥3.5mpa,标准吊挂力为≥1000n。可知,本发明实施例1、2、3提供的墙体具有较高的可用性,煤矸石粉以及淤泥可以显著提高墙体材料的抗压强度和吊挂力。本实施例利用废弃物制备墙体材料,不但解决了废弃物处理难的问题,还提供了一种新的墙体材料,提高了废弃物的利用率。虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。当前第1页12
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