[發明專利]一種利用造紙污泥制備燒結保溫磚、砌塊造孔材料的方法

在審

• 申請號: 201710717150.8
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107619294A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 楊良;吳炎平;邵濱;郭立新;陳滔
• 申請（專利權）人: 江西省建筑材料工業科學研究設計院
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06
• 代理公司: 江西省專利事務所36100
• 代理人: 黃新平

技術領域

本發明涉及一種利用造紙污泥制備燒結保溫磚、砌塊造孔材料的方法，屬于建筑材料領域。

背景技術

造紙污泥是造紙行業產生的工業廢棄物。造紙污泥目前的處理方式主要有填埋、焚燒、投海等，這些處置方式，都存在著二次污染、浪費能源、處理空間等問題。

建筑行業的能耗約占全國能耗總量的30%，建筑行業已經成為中國主要耗能行業之一。在建筑能耗中，建筑物圍護結構的熱散失所占比重約77%，墻體占圍護結構的比例最大，通過墻體散熱（含空氣滲透散熱）占59.4%。因此，提高墻體材料的保溫隔熱性能是建筑節能的主要途徑之一。燒結保溫磚、砌塊具有優良的保溫隔熱性能，是一種極具發展潛力的新型墻體材料。

目前，燒結保溫磚、砌塊的制備主要集中在通過其外觀設計、復合、孔洞率及孔結構優化來提高其保溫隔熱性能。復合式煤矸石燒結保溫磚（專利號CN 204126112 U），它是在空心磚體內置EPS保溫條板。保溫砌塊（專利號CN 203160510 U），它對砌塊的孔洞進行設計，設置三個通孔，三個通孔的截面積相同，三個通孔的截面積之和占整個砌塊截面積的30~70%，三個通孔中均填滿保溫材料層，即得到保溫砌塊。上面兩個專利步驟復雜，成本較高，需要另外填充保溫層，對人員和設備要求較高。淤泥燒結保溫磚（砌塊）（申請號201530285846.X和201530283695.4）對燒結保溫磚和砌塊的外觀、孔洞率及孔結構進行了設計。但是，結合當前的工藝裝備水平，保溫磚、砌塊的外觀設計、孔洞率及孔結構已經達到最優化，單純通過提高燒結保溫磚、砌塊孔洞率，優化孔型及孔結構難以在降低燒結保溫砌塊容重的同時提高其保溫性。

造孔材料的造孔機理主要是造孔材料經過高溫焙燒，造孔材料自身體積、質量發生變化，從而在坯體內部形成大量微小的開孔和閉孔氣孔，這些大量微小的孔隙具有優良的保溫隔熱性能，同時還能降低制品的密度。造紙污泥含有大量的木質纖維素等有機物，這些有機物的燒失量高達40%~60%，因此，造紙污泥經過科學處理后，可以成為理想的造孔材料。目前，尚未有以造紙污泥為原材料制備的造孔材料用于燒結保溫磚、砌塊的公開技術。

發明內容

本發明的目的是提供一種以造紙污泥為原材料，工藝簡單，原材料及設備成本低，能避免造紙污泥處理對環境的影響的利用造紙污泥制備燒結保溫磚、砌塊造孔材料的方法。

本發明的一種利用造紙污泥制備燒結保溫磚、砌塊造孔材料的方法，其制備步驟為：

1、造紙污泥原料經過水洗至pH=5~10；

2、將上述步驟的原料進行脫水、烘干，烘干溫度為80℃~120℃，烘干至相對含水率小于20%；

3、將干燥后的原料進行破碎處理，破碎后經篩孔為2mm的篩網進行篩分，顆粒尺寸小于2mm造紙污泥即為成品造孔材料。

制得的造孔材料的堆積密度為600~800Kg/m³，燒失量為40%~60%，有機物的揮發溫度范圍為120℃~500℃，塑性指數為15~30；當其摻量為10%時，制備出的燒結保溫磚、砌塊的砌筑墻體（墻厚為240mm）的傳熱系數為1.217 W/m²·K，產品密度為933Kg/m³，產品質量滿足國家標準GB、T26538-2011的要求，該造孔材料適用于燒結保溫磚、砌塊的制備。

利用所得的造孔材料，制備燒結保溫磚、砌塊方法，具體工藝如下：

（a）將所得造孔材料、頁巖、燃料按質量比例10：0~100：0~30混合均勻，造孔材料的最佳摻量為10%；

（b）將上述原料經陳化,加水后，通過擠出成型，切條、切坯，干燥、焙燒制成燒結保溫磚、砌塊。

所述的燃料為煤矸石、煤、可燃氣體中的一種或者它們任意的組合；所述的頁巖、燃料的顆粒尺寸均需小于3mm；所述的混合采用雙軸攪拌機、強力攪拌擠出機、對輥、輪碾中一種或者它們任意的組合；所述的陳化時間為5~7天；所述的加水使得擠出成型相對含水率為10%~20%。

所述的燒結保溫磚、砌塊在造孔材料摻量為10%時，其產品密度為933Kg/m³，產品質量滿足國家標準GB、T26538-2011的要求，燒結保溫磚、砌塊的砌筑墻體（墻厚為240mm）的傳熱系數為1.217 W/m²·K，具有優良的保溫隔熱性能，該造孔材料適合用于燒結保溫磚、砌塊。