[發明專利]利用無機建筑垃圾或工業無機固體廢料燒結制備建筑砌塊的方法

有效

• 申請號: 201910841229.0
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110451930B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 李煥勇;黃歡歡;張春輝;王乾;唐琦;羅發
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/13;C04B33/32
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 王鮮凱

1.一種利用無機建筑垃圾或工業無機固體廢料燒結制備建筑砌塊的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將無機建筑垃圾或工業無機固體廢料粉碎為粒徑不大于2.0mm的粉體，加入5～50wt％的粘土粉體混合得磚坯粉體原料，稱量磚坯粉體原料的總質量；

所述粘土粉體的粒徑不大于3.0mm；

所述無機建筑垃圾或工業無機固體廢料中不含有毒的重金屬或重金屬氧化物，含有化學成分為：SiO₂、Al₂O₃、MgO、CaO、B₂O₃、P₂O₅或Fe₂O₃的一種或者多種；

步驟2、水溶性金屬無機鹽飽和溶液的配制：4～60℃下，將水溶性金屬無機鹽的一種或者多種分別溶于水；如果水解產生沉淀的鹽，則加入鹽酸或者硝酸調節pH值，直至溶液澄清，制成一種或者多種水溶性金屬無機鹽飽和水溶液；如果水溶性金屬無機鹽完全溶解，則直接制成一種或者多種水溶性金屬無機鹽飽和水溶液；

所述水溶性金屬無機鹽的重量占稱量磚坯粉體原料總重量的比例為0.5wt％～30wt％；

步驟3、磚坯泥料的調制與成型：將所述一種或者多種水溶性金屬無機鹽飽和水溶液分別注入磚坯粉體原料中，并加水后攪拌磚坯粉體至均勻，陳化0.2～24小時，然后在4℃～60℃下將磚坯粉體原料晾干至濕度5～25％，制成泥料；將所制濕的泥料放入模具中，施加壓力1MPa～50MPa，使得泥料成型，制成濕磚坯；

所述水的質量應小于磚坯粉體原料總質量的100wt％；

步驟4、磚坯的直流或交流電致密化燒結：

于4～60℃下，將成型的濕磚坯置于連接有直流電源或者交流電源的兩個電極之間，并使得兩個電極與坯體緊密接觸，并通過電極施加并保持機械壓力0.1～20MPa，開通電源，調整電源工作狀態為恒流模式，調節電流限流值，使得施加在坯體兩端的電流強度介于0.5A/cm²～30A/cm²，濕磚坯體在電流下發熱燒結，通電0.1min～30min，得到具有致密度的燒結磚；

所述兩個電極為平板式電極，材料采用熔點高于1800℃的金屬材料或者石墨材料；其中平板式電極上均勻分布有微小圓通孔，通孔直徑Φ1mm～5mm，通孔分布密度0.5～1個/cm²。

2.根據權利要求1所述利用無機建筑垃圾或工業無機固體廢料燒結制備建筑砌塊的方法，其特征在于：所述水溶性金屬無機鹽指的是如下3類化合物：堿金屬的各種水溶性鹽、堿土金屬的各種水溶性鹽或過渡金屬元素的各種水溶性鹽。

3.根據權利要求2所述利用無機建筑垃圾或工業無機固體廢料燒結制備建筑砌塊的方法，其特征在于：所述堿金屬的各種水溶性鹽包括：

堿金屬鹵化物鹽：ACl，A＝Li、Na、K、Rb或Cs；或

堿金屬硫酸鹽：A₂SO₄，A＝Li、Na、K、Rb或Cs；或

堿金屬硝酸鹽：ANO₃，A＝Li、Na、K、Rb或Cs；或

堿金屬碳酸鹽：A₂CO₃，A＝Li、Na、K、Rb或Cs；或

堿金屬磷酸鹽：A₃PO₄，A＝Li、Na、K、Rb或Cs；或

堿金屬的酸式無機鹽或者堿金屬的堿式無機鹽。

4.根據權利要求2所述利用無機建筑垃圾或工業無機固體廢料燒結制備建筑砌塊的方法，其特征在于：所述堿土金屬的各種水溶性鹽包括：

鹵化物鹽：BX₂，B＝Mg、Ca、Sr或Ba，X＝F、Cl、Br或I。

5.根據權利要求2所述利用無機建筑垃圾或工業無機固體廢料燒結制備建筑砌塊的方法，其特征在于：所述過渡金屬元素的各種水溶性鹽包括：鋅Zn、鐵Fe、銅Cu、錳Mn、鎳Ni、鈷Co或鋯Zr的水溶性鹵化物鹽、水溶性硫酸鹽或水溶性硝酸鹽或水溶性磷酸鹽。