[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用銅鈦業(yè)廢渣制備建筑砌塊的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310295782.1
• 申請(qǐng)日: 2013-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104291739A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張以河;王凡;胡攀;陸榮榮;周風(fēng)山
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/00
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/00;C04B28/26;C04B18/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料制備領(lǐng)域，特別是涉及一種利用工業(yè)固廢制備新型建筑材料的方法。

背景技術(shù)

銅鈦業(yè)廢渣是在銅冶煉或鈦白粉制備過(guò)程中產(chǎn)生的以硫酸鈣為主要成分的工業(yè)固廢，包括銅冶中和渣、鈦白行業(yè)紅廢石膏等。

銅冶中和渣是在銅冶煉的過(guò)程中產(chǎn)生的廢酸與石灰等堿性物質(zhì)中和反應(yīng)產(chǎn)生的廢渣、主要成分是硫酸鈣。鈦業(yè)紅廢石膏，又稱(chēng)鈦石膏，是在硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的過(guò)程中，加入石灰(或電石渣)以中和大量的酸性廢水時(shí)產(chǎn)生的一種以二水硫酸鈣為主要成分的廢渣。每生產(chǎn)1噸鈦白粉，就會(huì)產(chǎn)生5～6噸紅廢石膏，我國(guó)每年約生產(chǎn)800萬(wàn)噸紅廢石膏，但其中大部分都沒(méi)有得到應(yīng)用，只能堆存。這些固廢的產(chǎn)生會(huì)占用大量土地，并對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染。

另一方面，隨著建筑輕量化和節(jié)能環(huán)保的要求，輕質(zhì)保溫的墻體材料越來(lái)越受到重視，石膏建材以其生產(chǎn)能耗低、硬化快、質(zhì)輕、保溫隔熱性能好、對(duì)人體親和等特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。而天然石膏有限且成本較高，所以需要越來(lái)越多的利用化學(xué)石膏生產(chǎn)石膏建筑砌塊。

銅鈦業(yè)廢渣由于含雜質(zhì)較多，相比于其他化學(xué)石膏，銅冶中和渣和鈦石膏的資源化利用的數(shù)量和規(guī)模都還很小。專(zhuān)利CN101113083公開(kāi)了一種改性預(yù)處理鈦石膏的方法，可將其用于水泥的調(diào)凝劑。專(zhuān)利CN101492274公開(kāi)了一種鈦石膏干混砂漿。但這些專(zhuān)利中紅廢石膏的利用率都比較低，很難到達(dá)大量消耗紅廢石膏，并將其資源化利用的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種低成本、工藝簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異的利用銅鈦業(yè)廢渣制備建筑砌塊的方法，其制備方法包括如下步驟：

(1)將銅鈦業(yè)廢渣粉碎成粉末，并在140～200℃下進(jìn)行脫水干燥；

(2)將干燥后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～95％的銅鈦業(yè)廢渣粉與5～40％膠凝劑、0～40％輕骨料、0～15％纖維、0～5％減水劑、0～5％緩凝劑、0～5％促凝劑和水按一定比例混合攪拌制得漿體；

(3)將攪拌均勻的漿體倒入模具中，震動(dòng)成型；

(4)待漿體硬化成型后，脫模養(yǎng)護(hù)得到建筑砌塊。

步驟(1)所述的銅鈦業(yè)廢渣包括銅冶中和渣、鈦業(yè)紅廢石膏中的一種或多種。

步驟(2)所述的輕骨料包括高爐礦渣、輕質(zhì)陶粒、漂珠和膨脹珍珠巖中的一種或多種。

步驟(2)所述的膠凝劑包括水泥、石灰、赤泥和水玻璃中的一種或多種。

步驟(2)所述的纖維包括紙纖維、植物纖維、礦物纖維、玻璃纖維和化學(xué)纖維中的一種或多種。

步驟(2)所述的減水劑包括木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂和聚羧酸酯中的一種或多種。

步驟(2)所述的緩凝劑包括檸檬酸、多聚磷酸鈉中的一種或兩種。

步驟(2)所述的促凝劑包括硫酸鉀、硫酸鈉中的一種或兩種。

步驟(2)所述加水量的質(zhì)量為固體混合物質(zhì)量的50～100％。

步驟(4)所述的養(yǎng)護(hù)方法為在50～100℃條件下干燥或在干燥的室溫條件下晾干。

本發(fā)明所述的制備建筑砌塊的方法制備的建筑砌塊具有制備工藝簡(jiǎn)便、生產(chǎn)能耗低、成本低廉、密度小、防火保溫的特點(diǎn)，其性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。本建筑砌塊中銅鈦業(yè)廢渣添加量大，可大量消耗銅鈦業(yè)廢渣等固體廢棄物，減少其對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)可以節(jié)省天然石膏資源，做到固廢資源的綜合利用。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1

將紅廢石膏粉碎成粉末，并在170℃下進(jìn)行干燥，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％的干燥后的紅廢石膏粉和10％輕質(zhì)陶粒、15％水泥、2.5％紙纖維、2％木質(zhì)素磺酸鹽、0.5％檸檬酸和水混合攪拌均勻，水的添加量為固體混合物質(zhì)量的70％，將攪拌均勻的漿體倒入模具中，震動(dòng)成型。待漿體硬化成型后脫模，在干燥室溫條件下晾干，得到建筑砌塊。砌塊抗壓強(qiáng)度達(dá)到5MPa，密度835kg/m³。

實(shí)施例2

將紅廢石膏粉碎成粉末，并在190℃下進(jìn)行干燥，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％的干燥后的紅廢石膏粉和5％高爐渣、10％石灰、8％植物纖維、1％萘磺酸鹽、1％萘磺酸鹽和水混合攪拌均勻，水的添加量為固體混合物質(zhì)量的90％。將攪拌均勻的漿體倒入模具中，震動(dòng)成型。待漿體硬化成型后脫模，在70℃下干燥，得到建筑砌塊。砌塊抗壓強(qiáng)度達(dá)到4.3MPa，密度913kg/m³。

實(shí)施例3