[發明專利]一種陶粒透水磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201310452532.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103553448A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 秦升益;賈屹海;王宏斌;劉志
• 申請（專利權）人: 北京仁創科技集團有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B38/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及一種硅砂粉塵的再利用技術，具體涉及利用硅砂粉塵制造陶粒透水磚的技術方案。

背景技術

鑄造廢砂在再生過程中會產生一部分的粉塵物，據統計，每處理1噸的廢砂就會產生0.3噸的粉塵物，這些粉塵物的長期堆積不僅占用土地資而且造成嚴重的環境污染，因此對于粉塵物的再利用，不僅可以減少環境污染而且提高了再生砂的利用率，進一步的提高的經濟效益。專利201110314495.1以工業型砂粉塵為原料加入適量的煤粉、粉煤灰或煤矸石粉，經過預熱，1220℃-1350℃高溫燒結2-2.6小時，冷卻、篩分得到工業型粉砂粉塵陶粒，達到了利廢環保的目的，然而用其方法制備陶粒，需要燒結2-2.6小時，燒制時間過長必然浪費能源，生產效率較低，同時得到的陶粒膨脹效果差，堆積密度普遍較高。通常高于850kg/m³，可推廣性不強。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種真正意義上的無廢化技術，具體為提供一種利用硅砂粉塵制造的陶粒透水磚，以減少環境污染，提高再生砂的利用率。

為實現該目的，本發明采用如下技術方案：

一種陶粒透水磚，按重量份計，包括如下組分：陶粒80-100份、硅砂10-15份、水泥20-40份、占陶粒重量2-4%的促凝劑、占陶粒重量2-4%的減水劑。

本發明陶粒透水磚的配方是經發明人大量試驗研究確定的，其中，陶粒、水泥與硅砂的組合使用，配以適宜的促凝劑與減水劑能夠維持理想的磚體強度及透水性。

其中，優選包括如下組分：陶粒85-95份、硅砂12-14份、水泥24-32份、占陶粒重量2.5%的促凝劑、占陶粒重量2.5%的減水劑。

本發明所述的陶粒透水磚，可以采用現有技術公開的陶粒來制備，但為了獲得更理想的透水性能，同時兼顧強度和性能需要，本發明優選采用由硅砂粉塵物特制的陶粒。

本發明所述陶粒由包括以下組分的原料制備而成：硅砂粉塵物：80-98份，粘土2-10份，粉煤灰0-10份，發泡劑適量。所述發泡劑的用量可根據實際情況由本領域技術人員斟酌確定，使最終形成所需的陶粒即可。

優選制備陶粒的物料包括：硅砂粉塵物：84-88份，粘土6-8份，粉煤灰6-8份，發泡劑布屑、牛糞和/或煤粉1-3份。

更具體地，本發明還提供了上述陶粒的制備方法，所述陶粒的制備過程包括：

步驟1：稱取配方量的硅砂粉塵物、粘土、粉煤灰、以及布屑、牛糞或煤粉，備用；

步驟2：均勻混合各物料，造粒成5-10mm的球體；

步驟3、101-110℃烘干除去游離水分，350-450℃預燒15-20min除去結合水；

步驟4、1150-1220℃高溫燒8-15min；冷卻篩選，得陶粒。

本發明所述的硅砂粉塵物可選自現有技術公開的多種，優選含有：SiO₂60%-65%、Al₂O₃10%-15%、Fe₂O₃3%-5%、CaO+MgO8%-10%、K₂O+Na₂O3%-5%。

本發明所述的硅砂粉塵物主要是由硅、鋁及鐵組成，在有水的情況下自身具有一定的黏結性，只需要加入少量的黏結劑就可以造出粒來，因此減少了黏結劑的使用。通過粉塵物與少量的黏結劑在不加其他材料的情況下，可制造燒結陶粒。在硅砂粉塵物，黏結劑中加入少量的外加劑，可以制造出不同性能的燒脹陶粒。因此，通過對硅砂粉塵物，粘結劑、其他外加劑的選擇及用量的優化調整，制造出了陶粒透水磚用的陶粒。此外，粉塵物中無機成分如K₂O與Na₂O含量充足，能夠很好的降低焙燒時的溫度，節約能源，同時也不需要加入其他助熔劑，大大節約成本。

本發明所述的陶粒是經過高溫燒制的，里面的各種化學組分都是以氧化物形式存在，其成分主要為硅、鋁、鐵的氧化物，同時含有少量的其他金屬氧化物，經過高溫部分氧化物的化學鍵活性增強，尤其是硅氧鍵的活性大大提高，這樣在制備的陶粒過程中成分之間的反應也比較完全，制得的陶粒產品強度較高。同時經過高溫，粉塵物不含有二噁英，甲醛等有毒的有害物質，因此制得陶粒產品為環保型產品。

本發明所述陶粒尺寸為5-10mm，堆積密度為400-900kg/m³，陶粒筒壓強度為3.0-7.5Mpa，所制備的陶粒透水磚達到JCT945-2005透水磚行業標準。