[發明專利]一種用高爐渣酸解產物生產墻體磚的方法

在審

• 申請號: 201711375974.8
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108033730A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 李遼沙;胡偉;鄭翠紅;王平;申星梅;武杏榮
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 杜袁成

本發明公開了一種用高爐渣酸解產物生產墻體磚的方法，屬于建筑材料技術領域。該方法主要步驟是：以工業廢棄的高爐渣及工業廢硫酸為原料，將高爐渣進行酸解，高爐渣與純酸質量比為1：1，并將硫酸稀釋到濃度為5％～15％，反應時間控制在15?20分鐘，酸解后得到未膠凝前的固液混合狀產物，其液態產物作為固結劑，固態產物直接用作生產墻體磚的原料；然后將固液混合狀產物與硅酸鹽類材料按一定比例混合均勻，入模澆注成型，在溫度40?90℃、濕度80?95環境下蒸汽養護8?24h后脫模，再經自然養護28d，生產出墻體磚。本發明原料全部為工業廢棄物、過程中不產生二次污染，生產工藝簡單、成本低廉，具有較好的推廣應用前景。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種用高爐渣酸解產物生產墻體磚的方法。

背景技術

高爐渣、礦粉、脫硫灰等工業廢渣作為工業生產過程中的副產物，有逐年增加、利用率卻不高的趨勢。如何有效的利用工業廢渣成為一項重要研究課題。目前，利用工業固體廢棄物生產固結劑并制備墻體磚的技術尚不成熟。如礦山尾礦回填工藝中，雖采用高爐渣為原料，但同時添加水泥、石膏、生石灰、粉煤灰等輔料制備固結粘結劑。在建材工藝中，利用發泡聚苯乙烯顆粒作為摻合料與河道淤泥制備粘土質輕質墻體燒結磚。

上述方法一定程度上利用了工業固體廢棄物，但局限性在于采用工業生產的水泥，礦產資源粘土、石灰等作為主要的膠凝劑，同時摻雜化學試劑，不僅增加了成本，還會帶來新的環境污染，未能真正實現工業廢物的資源化、精細化利用。

發明內容

為了克服傳統的工業廢棄物墻體磚生產過程中采用水泥、礦產資源等為膠凝劑，導致成本高、污染大的缺陷，本發明提供了一種用高爐渣酸解產物分別作為原料與固結劑生產墻體磚的方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種用高爐渣酸解產物制備墻體磚的方法，該方法所需要的原材料及相應的質量百分比為：

硅酸鹽類材料：30％-50％

高爐渣：5％-20％

98％工業硫酸：2％-10％

其余成分：水。

該方法具體包括以下步驟：

(1)按質量分數取濃度98％的工業硫酸2～10％，在耐酸反應容器中配制成濃度為5％～15％的稀硫酸，冷卻至常溫；按高爐渣與純酸質量比為1：1稱取烘干-細磨的高爐渣于容器中；在常溫攪拌條件下將上述烘干-磨細的高爐渣以細流形式緩慢加入上述耐酸反應容器中進行酸解，酸解時間控制在15～20min；反應后得到未膠凝前的固液混合產物，液態產物作為固結劑，以伴生石膏為主的固態產物直接用作墻體磚原料；

(2)再稱取硅酸鹽類材料與步驟(1)未膠凝前的固液混合產物混合、攪拌均勻，制備出均勻的漿體，澆注入成組模具中，自然養護或在溫度40～90℃、濕度80～95環境下蒸汽養護8～24h后脫模，再經自然養護28天，得到目標產物：墻體磚。

進一步的，所述步驟(2)的硅酸鹽類材料可以為高爐渣、粉煤灰、尾礦中的一種或幾種。

更進一步的，所述步驟(2)的硅酸鹽類材料，其形狀均為粉末或顆粒狀。

本發明生產的墻體磚主要性能指標如下：

表觀密度：1000-1200kg/m3；

抗壓強度：≥10MPa；

干燥收縮值(快速法)≤0.6mm/m；

導熱系數(干態)≤0.26W/m*K。

與現有技術相比，本發明具有以下技術效果：