[發(fā)明專利]一種煤矸石燒結(jié)磚的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710503543.9
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107399957A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛貝;方曉俊;許蘅
• 申請（專利權(quán)）人: 常州奕軒紡織品有限公司
• 主分類號: C04B33/36
• 分類號: C04B33/36;C04B33/132;C04B33/135;C04B33/32
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤矸石燒結(jié)磚的制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

燒結(jié)磚已經(jīng)有幾千年的歷史，很多著名的古建筑采用的都是粘土燒結(jié)磚作為墻體的結(jié)構(gòu)承重材料，其優(yōu)良的耐久性和古樸的外觀使其一直應(yīng)用至今。但是傳統(tǒng)的燒結(jié)粘土磚生產(chǎn)能耗大、土地資源破壞嚴(yán)重。因此，尋求合理的粘土磚替代品勢在必行。由于煤矸石的化學(xué)組成與粘土相似，都是高硅鋁質(zhì)材料，具有應(yīng)用于燒結(jié)磚領(lǐng)域的潛力，而且大多數(shù)煤矸石顆粒中含有未燃盡的碳，可以在材料燒成時(shí)提供能量。

煤矸石燒結(jié)磚是以煤矸石為結(jié)合劑，經(jīng)燒結(jié)所生產(chǎn)的建筑材料。生產(chǎn)工藝的主要環(huán)節(jié)有：將煤矸石裝入料斗經(jīng)皮帶機(jī)送至原料加工廠房，經(jīng)錘式粉碎機(jī)粉碎、滾筒篩或振動篩篩選加工成合格物料，然后送入一級攪拌加水后送入陳化倉進(jìn)行陳化，把經(jīng)過陳化的物料用皮帶機(jī)送入二級攪拌及真空制磚機(jī)制成磚坯，然后用液壓自動碼坯機(jī)將磚坯碼到窯車上送入烘干洞進(jìn)行烘干，將烘干的磚坯用擺渡車送到隧道窯口后頂入窯內(nèi)燒結(jié)而成為成品磚。但煤矸石燒結(jié)磚在制備過程中易產(chǎn)生裂紋，且燒結(jié)過程中，內(nèi)部存在閉孔，氣體難以排出，導(dǎo)致燒結(jié)磚產(chǎn)品力學(xué)性能不佳。所以，開發(fā)一種力學(xué)性能佳的煤矸石燒結(jié)磚，對相關(guān)領(lǐng)域具有積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對傳統(tǒng)煤矸石燒結(jié)磚在制備過程中易產(chǎn)生裂紋，且燒結(jié)過程中，內(nèi)部存在閉孔，氣體難以排出，導(dǎo)致燒結(jié)磚產(chǎn)品力學(xué)性能不佳的弊端，提供了一種煤矸石燒結(jié)磚的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

（1）按重量份數(shù)計(jì)，依次取80～120份煤矸石碎料，80～100份沼液，8～10份草木灰，倒入發(fā)酵罐中，恒溫密閉發(fā)酵10～15天，得發(fā)酵產(chǎn)物；

（2）將上述所得發(fā)酵產(chǎn)物與稻草碎料按質(zhì)量比為80:1～100:1加入陳化釜，攪拌混合1～3h后，靜置陳腐5～7天，再將陳化釜中物料過濾、洗滌和干燥，得陳腐料，并將所得陳腐料炭化，得炭化陳腐料；

（3）按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入200～300份上述所得炭化陳腐料，40～80份聚乙烯醇溶液，10～20份水滑石，10～20份粉煤灰，攪拌混合45～60min，得混合料；

（4）將上述所得混合料倒入模具中，經(jīng)壓力機(jī)壓制成坯，脫模，得磚坯，并將所得磚坯經(jīng)真空冷凍干燥后，用硅酸鈉溶液浸泡10～20min，再將浸泡后的磚坯移入烘箱中，干燥至含水率低于10%，得干燥磚坯；

（5）將上述所得干燥磚坯轉(zhuǎn)入隧道窯，進(jìn)行燒結(jié)，待自然冷卻至室溫，出料，即得煤矸石燒結(jié)磚。

步驟（1）所述的煤矸石碎料是由以下重量份數(shù)原料混合而成：20～40份粒徑為0.06～0.08mm的煤矸石，30～50份粒徑為0.2～0.5mm的煤矸石，20～40份粒徑為0.6～0.9mm的煤矸石。

步驟（2）所述的稻草碎料為經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后過60～80目篩的稻草。

步驟（2）所述的炭化條件為：于炭化爐中，以30～60mL/min速率向爐內(nèi)通入氮?dú)?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)狀態(tài)下，以4～8℃/min速率程序升溫至500～550℃，保溫炭化1～3h后，隨爐冷卻至室溫。

步驟（5）所述的燒結(jié)條件為：燒結(jié)溫度為900～1100℃，燒結(jié)時(shí)間為20～30h。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明首先通過將不同粒徑的煤矸石原料混合，調(diào)節(jié)煤矸石顆粒之間的接觸面積，在高溫?zé)Y(jié)過程中，隨反應(yīng)的進(jìn)行，體系中不斷產(chǎn)生玻璃熔體，在熔體表面張力作用下，固體煤矸石顆粒間相互靠攏，使燒結(jié)反應(yīng)程度提高，形成更多的新晶相和玻璃相，使產(chǎn)品致密度提高，達(dá)到致密燒結(jié)的目的，從而使產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能得到有效提高；

（2）本發(fā)明通過利用沼液與煤矸石混合發(fā)酵，利用在發(fā)酵過程中，弱酸性的沼液逐漸滲透進(jìn)入煤矸石內(nèi)部，并與煤矸石中的氧化鈣等堿性金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，從而有效避免氧化鈣等堿性金屬氧化物在使用過程中因吸濕膨脹而導(dǎo)致產(chǎn)品在使用過程中開裂，且可有效減少使用過程中產(chǎn)品泛堿，提高產(chǎn)品質(zhì)量；