一种利用工业固废制备再生轻质隔墙板的方法与流程

文档序号:25543959发布日期:2021-06-18 20:41

本发明涉及建筑轻质隔墙板技术领域,尤其涉及一种利用工业固废制备再生轻质隔墙板的方法。



背景技术:

钢铁冶炼脱硫和火力发电过程中产生了大量的脱硫石膏和粉煤灰等固体废弃物。据不完全统计,2020年脱硫石膏和粉煤灰固废产量高达15亿吨,给企业和社会带来了巨大的经济和环保压力。

传统的蒸压加气轻质隔墙板材的生产,其主要原料为:砂石(50%-70%)、水泥(10%-20%)、石灰(10%-20%)、石膏(3%-5%)。随着人们对环境保护的愈发重视,对砂石开采和石灰煅烧的限制越来越严格。因此,原料成本的增加和来源成为制约传统蒸压加气轻质隔墙板材生产的重要因素。上述问题的解决,成为本领域技术人员所要解决的关键技术问题。若能研发出一种工业固废制备再生轻质隔墙板,不仅能够实现脱硫石膏和粉煤灰等固体废弃物的大体量综合利用,还能摆脱传统蒸压加气轻质隔墙板生产对砂石、石灰、石膏等原料的依赖,既有利于环境保护,又降低了企业的生产成本。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供了一种利用粉煤灰、脱硫石膏等工业固废生产蒸压加气轻质隔墙板的制备方法,该方法实现了脱硫石膏和粉煤灰等工业固废的大体量综合利用,解决了现有技术中因砂石、石灰而带来的环保和高生产成本等问题,制备出了一种以脱硫石膏和粉煤灰、普通硅酸盐水泥、激发剂为基础原料,以铝粉为发泡剂、钢筋网为骨架的工业固废制备再生轻质隔墙板。所述工业固废制备再生轻质隔墙板的制备方法如下:

(1)原料处理:将脱硫石膏和粉煤灰分别研磨3-5h,研磨至粒径<120μm;

(2)配料搅拌:分别称取脱硫石膏10-15重量份,粉煤灰60-70重量份,普通硅酸盐水泥15-30重量份,激发剂1-3重量份,加入适量热水进行搅拌混合,得到浆料;

(3)浇筑静养:将钢筋网按所生产的隔墙板材厚度叠放到模箱中,在所述浆料中加入铝粉,搅拌均匀后再将浆料浇筑到模箱中,然后将模箱推入静养室静养;

(4)切割蒸养:待静养结束后,将模箱拆除得到坯体,按所生产隔墙板材厚度,对坯体进行切割;将切割后的坯体转移至蒸养车上,进行蒸压养护,得到再生轻质隔墙板。

进一步地,所述步骤(1)中的脱硫石膏为钢铁冶炼脱硫过程中所产生的脱硫石膏,所述脱硫石膏中主要化学成分的质量百分数为:碳酸钙3%-5%、硫酸钙50%-65%、氧化钙30%-45%;所述粉煤灰为火电厂发电过程所产生的粉煤灰,所述粉煤灰中主要化学成分的质量百分数为:二氧化硅45%-56%、三氧化二铝含量为40%-53%、三氧化二铁含量2%-4%;所述普通硅酸盐水泥的标号为325及以上。

进一步地,所述步骤(2)中的激发剂包括以下重量百分比的原料:硅酸钠55%-75%、混合碱25%-45%。

进一步地,所述步骤(2)中浆料的含水量为35%-37%,浆料的温度为45-50℃。

进一步地,所述步骤(3)中铝粉的添加量占步骤(2)所述浆料质量的0.05%-0.15%。

进一步地,所述步骤(3)中钢筋网的钢筋直径为4-8mm,钢筋数量为纵、横向4×4均匀分布,纵向钢筋与横向钢筋通过焊接的方式进行固定,并整体做防锈处理。

进一步地,所述步骤(3)中的静养室温度为45-50℃,静养时间为3-6h。

进一步地,所述步骤(4)中的蒸压养护温度为180-195℃,蒸压养护压力为11-14kg/cm2,蒸压养护时间为8-10h。

本发明还提供了一种按照上述方法制备而成的工业固废制备再生轻质隔墙板及其在建筑领域的应用。

与现有技术相比,本发明避免了石灰和石英砂的使用。以粉煤灰代替石英砂作为硅源,实现了在不额外添加钙源的前提下,通过适当调整原料种类及配比,制备轻质隔墙板的目的。另外,本发明通过使用激发剂,激发剂的加入为反应体系提供了较高的碱性环境,克服了托贝莫来石形成初期,由于缺少石灰导致反应体系不具备高碱性环境的问题,保证了反应的顺利进行。

与现有技术相比,本发明的有益技术效果:

本发明以激发剂为添加剂,以铝粉为发泡剂、以钢筋网为骨架,利用原料间的协同作用,制备出了一种综合性能良好的轻质隔墙板。实现了脱硫石膏和粉煤灰等工业固废的大体量综合利用,有效解决了因砂石、石灰而带来的环保和高生产成本等问题。采用本发明所述制备方法工艺简单、成本低,原料廉价易得,具有良好的经济价值和应用前景。

本发明所述工业固废制备再生轻质隔墙板性能指标如下:

具体实施方式

以下结合实施例对本发明提供的工业固废制备再生轻质隔墙板制备方法进行进一步说明。

实施例1

(1)原料处理:将脱硫石膏和粉煤灰分别研磨5h,使其平均粒径为120微米;

所述脱硫石膏为钢铁冶炼脱硫过程中所产生的脱硫石膏,其主要化学成分为:碳酸钙5%、硫酸钙65%、氧化钙30%;对所述粉煤灰为火电厂发电过程所产生的粉煤灰,其主要化学成分为:二氧化硅45%、三氧化二铝含量为53%、三氧化二铁含量2%;

(2)配料搅拌:分别称取脱硫石膏15重量份,粉煤灰70重量份,普通硅酸盐水泥15重量份,激发剂1重量份,加入80℃以上的热水,搅拌得到含水量为35%,温度为45℃的浆料;

所述普通硅酸盐水泥为标号为325;所述激发剂由以下重量百分比的原料组成:硅酸钠55%、混合碱45%;所述铝粉为单质铝,纯度为98%。

(3)浇筑静养:将钢筋网按所生产的隔墙板材厚度叠放到模箱中,向浆料中加入重量百分比为0.05%的铝粉,搅拌均匀后,将浆料浇筑到模箱中,然后将模箱推入静养室,在50℃的条件下,静养6h;

所述钢筋网的直径为8mm,钢筋数量为纵、横向4×4,均匀分布,纵向钢筋与横向钢筋通过焊接的方式进行固定,并整体做防锈处理后方可使用;

(4)切割蒸养:待静养结束后,将模箱拆除得到坯体,按所生产隔墙板材厚度,对坯体进行切割;将切割后的坯体转移至蒸养车上,在温度为195℃,压力为14kg/cm2的条件下蒸压养护10h,得到成品工业固废制备再生轻质隔墙板。

按照本实施例所述方法制备出的工业固废制备再生轻质隔墙板的性能指标如下:

实施案2

(1)原料处理:将脱硫石膏和粉煤灰分别研磨4h,使其平均粒径为110微米;

所述脱硫石膏为钢铁冶炼脱硫过程中所产生的脱硫石膏,其主要化学成分为:碳酸钙4%、硫酸钙60%、氧化钙36%;对所述粉煤灰为火电厂发电过程所产生的粉煤灰,其主要化学成分为:二氧化硅51%、三氧化二铝含量为47%、三氧化二铁含量3%;

(2)配料搅拌:分别称取脱硫石膏15重量份,粉煤灰65重量份,普通硅酸盐水泥20重量份,激发剂2重量份,加入90℃以上的热水,搅拌得到含水量为36%,温度为50℃的浆料;

所述普通硅酸盐水泥为标号为325;所述激发剂由以下重量百分比的原料组成:硅酸钠55%、混合碱45%;所述铝粉为单质铝,纯度为98%。

(3)浇筑静养:将钢筋网按所生产的隔墙板材厚度叠放到模箱中,向浆料中加入重量百分比为0.15%的铝粉,搅拌均匀后,将浆料浇筑到模箱中,然后将模箱推入静养室,在45℃的条件下,静养4h;

所述钢筋网的直径为6mm,钢筋数量为纵、横向4×4,均匀分布,纵向钢筋与横向钢筋通过焊接的方式进行固定,并整体做防锈处理后方可使用;

(4)切割蒸养:待静养结束后,将模箱拆除得到坯体,按所生产隔墙板材厚度,对坯体进行切割;将切割后的坯体转移至蒸养车上,在温度为190℃,压力为13kg/cm2的条件下蒸压养护9h,得到成品工业固废制备再生轻质隔墙板。

按照本实施例所述方法制备出的工业固废制备再生轻质隔墙板的性能指标如下:

实施例3

(1)原料处理:将脱硫石膏和粉煤灰分别研磨5h,使其平均粒径为120微米;

所述脱硫石膏为钢铁冶炼脱硫过程中所产生的脱硫石膏,其主要化学成分为:碳酸钙3%、硫酸钙51%、氧化钙46%;对所述粉煤灰为火电厂发电过程所产生的粉煤灰,其主要化学成分为:二氧化硅56%、三氧化二铝含量为42%、三氧化二铁含量2%;

(2)配料搅拌:分别称取脱硫石膏10重量份,粉煤灰60重量份,普通硅酸盐水泥30重量份,激发剂3重量份,加入90℃以上的热水,搅拌得到含水量为37%,温度为50℃的浆料;

所述普通硅酸盐水泥为标号为425;所述激发剂由以下重量百分比的原料组成:硅酸钠75%、混合碱25%;所述铝粉为单质铝,纯度为98%。

(3)浇筑静养:将钢筋网按所生产的隔墙板材厚度叠放到模箱中,向浆料中加入重量百分比为0.1%的铝粉,搅拌均匀后,将浆料浇筑到模箱中,然后将模箱推入静养室,在45℃的条件下,静养3h;

所述钢筋网的直径为4mm,钢筋数量为纵、横向4×4,均匀分布,纵向钢筋与横向钢筋通过焊接的方式进行固定,并整体做防锈处理后方可使用;

(4)切割蒸养:待静养结束后,将模箱拆除得到坯体,按所生产隔墙板材厚度,对坯体进行切割;将切割后的坯体转移至蒸养车上,在温度为180℃,压力为11kg/cm2的条件下蒸压养护8h,得到成品工业固废制备再生轻质隔墙板。

按照本实施例所述方法制备出的工业固废制备再生轻质隔墙板的性能指标如下:

对比例1

同实施例3,区别在于:原料中并未使用激发剂。

按照本对比例所述方法制备出的工业固废制备再生轻质隔墙板的性能指标如下:

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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