專利名稱：光觸媒生態(tài)磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料的制備工藝，尤其涉及透水磚或地磚或混凝土砌塊等類似的磚塊基材的制備工藝。
背景技術(shù)：
問題一陶瓷是廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活領(lǐng)域的消耗品。近年來，建陶產(chǎn)品生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢棄陶瓷對環(huán)境的污染問題日益嚴重。據(jù)統(tǒng)計，自1997年以來，廢棄陶瓷每年以 12%-20%的速度增長。例如，以晉江市為例，其是陶瓷生產(chǎn)重地，2008年當(dāng)?shù)厝站a(chǎn)量達到 200余噸，廢棄陶瓷因無法有效利用，隨地傾倒，已嚴重破壞了當(dāng)?shù)氐逆?zhèn)容鎮(zhèn)貌，阻礙了地方建設(shè)。問題二 主要以硅藻土 (較大量)及膨脹珍珠巖(較少量)為主要成分的濾料，廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)加工企業(yè)的過濾工藝環(huán)節(jié)，也是一種用量很大的消耗品。食品廠的廢棄濾料同樣也存在對環(huán)境的污染問題。問題三透水磚或部分彩色地磚或微孔的混凝土砌塊等類似的一些磚塊基材雖然具有通過磚塊基材內(nèi)密布的微孔組織結(jié)構(gòu)實現(xiàn)透水、保濕功能，但是其吸水，保濕效果有待
進一步提高。問題四由于城市地面被大量混凝土鋪設(shè)的路面或磚塊鋪設(shè)的地面覆蓋，無法大量種植綠色植物。因此，城市空氣污染指數(shù)較高，城市自凈能力較差。特別是主要交通道路、商業(yè)街道由于車多、人多，空氣中含有較大量的汽車尾氣，及人體呼吸傳播的病菌，需要通過一定的途徑來進一步提升城市空氣凈化能力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對上述存在的4個主要問題，提出一種解決方案。本發(fā)明光觸媒生態(tài)磚的制備方法可以將廢棄陶瓷和廢棄濾料重新再加工利用，變廢為寶，制備出一種光觸媒生態(tài)磚，該光觸媒生態(tài)磚除具備調(diào)節(jié)、凈化空氣的功能外，其透水、保濕性能相比與原來的透水磚或部分彩色地磚或微孔的混凝土砌等磚塊基材更佳。光觸媒生態(tài)磚的制備方法，包括如下步驟
A.將廢棄陶瓷的雜質(zhì)清理后，然后將其破碎成陶瓷碎料；
B.將主要成分為硅藻土及膨脹珍珠巖的廢棄濾料干燥，然后進行篩分出粗質(zhì)濾料再生料和細質(zhì)濾料再生料；
C.先將上述步驟A、B制得的陶瓷碎料、粗質(zhì)濾料再生料和普通硅酸鹽水泥和水混合攪拌成干性混凝土，并制成磚塊基材，再將細質(zhì)濾料再生料、沙或石粉、礦物顏料、白水泥、納米級二氧化鈦粉末和水進行混合攪拌，制成磚塊基材的面料，與磚塊基材一同壓制成型；上述的各材料(不包括水)的質(zhì)量份數(shù)配比是
普通硅酸鹽水泥，20%-25% 陶瓷碎料,50%-60%粗、細質(zhì)濾料再生料，5%-10% 沙或石粉，5%-10% 礦物顏料，2%-3% 白水泥，2%-5% 納米級二氧化鈦粉末，0. 1%
D.將上述步驟C制得的光觸媒生態(tài)磚進行養(yǎng)護至設(shè)計強度為止。或者，光觸媒生態(tài)磚的制備方法，包括如下步驟
A.將廢棄陶瓷的雜質(zhì)清理后，然后將其破碎成陶瓷碎料；
B.將主要成分為硅藻土及膨脹珍珠巖的廢棄濾料干燥，然后進行篩分粗質(zhì)濾料再生料和細質(zhì)濾料再生料；
C.先將上述步驟A、B制得的陶瓷碎料、粗質(zhì)濾料再生料和普通硅酸鹽水泥和水混合攪拌成干性混凝土，并制成磚塊基材，再將細質(zhì)濾料再生料、沙或石粉、礦物顏料、白水泥和水進行混合攪拌，制成磚塊基材的面料，與磚塊基材一同壓制成型，再將納米級二氧化鈦粉末和膠凝材料配制的粘結(jié)液噴涂于光觸媒生態(tài)磚的面層上；上述的各材料(不包括水和膠凝材料)的質(zhì)量份數(shù)配比是
普通硅酸鹽水泥，20%-25% 陶瓷碎料,50%-60% 粗、細質(zhì)濾料再生料，5%-10% 沙或石粉，5%-10% 礦物顏料，2%-3% 白水泥，2%-5% 納米級二氧化鈦粉末，0. 1%
D.將上述步驟C制得的光觸媒生態(tài)磚進行養(yǎng)護至設(shè)計強度為止。進一步的，如上所述的步驟A中90%以上的陶瓷碎料的顆粒直徑為0.2 cm -0. 5cm。適當(dāng)允許的，陶瓷碎料中存在有0-5%的顆粒直徑為0. 5cm-l. Ocm的大顆粒料和 0-5%的顆粒直徑為0. 2cm以下的粉料。進一步的，如上所述的步驟B中廢棄濾料的干燥處理方式是曬干或者烘干。進一步的，如上所述的步驟B中廢棄濾料的篩分處理方式是以0. 2cm-0. 5cm為界進行篩分。篩分后0. 2cm以下的廢棄濾料為細質(zhì)濾料再生料，0. 2cm以上的廢棄濾料為粗質(zhì)濾料再生料。進一步的，如上所述的步驟C中制成的磚塊基材的抗壓強度是C30等級以上。進一步的，如上所述的步驟C中各材料的優(yōu)選質(zhì)量份數(shù)配比(剩余量為不可避免的雜質(zhì))是
普通硅酸鹽水泥，2 陶瓷碎料，60% 粗、細質(zhì)濾料再生料，7% 沙或石粉，5% 礦物顏料，3% 白水泥，2%納米級二氧化鈦粉末，0. 1%
進一步的，當(dāng)想要制備深色產(chǎn)品的光觸媒生態(tài)磚，如上所述的步驟C中磚塊基材的面料的白水泥可用等質(zhì)量份數(shù)的普通硅酸鹽水泥代替。進一步的，如上所述的步驟D中光觸媒生態(tài)磚的養(yǎng)護處理方式是置于養(yǎng)護窯養(yǎng)護或在大氣中自然養(yǎng)護。本發(fā)明的光觸媒生態(tài)磚的制備方法具有的優(yōu)點是
(1)本發(fā)明的光觸媒生態(tài)磚的制備方法將建陶企業(yè)的廢棄陶瓷、食品企業(yè)的廢棄濾料充分利用起來，有效地處理了這些固體垃圾，減少了固體廢棄物的排放，有效地降低環(huán)境污
^fe O( 2)本發(fā)明的光觸媒生態(tài)磚的制備方法相比于已有的透水磚或部分彩色地磚或微孔的混凝土砌塊等類似的一些磚塊基材，加入了含硅藻土的廢棄濾料后，吸水、保濕、調(diào)節(jié)空氣濕度的功能進一步增強。(3)本發(fā)明的光觸媒生態(tài)磚的制備方法還加入納米級二氧化鈦粉末，與磚塊基材中硅藻土進行復(fù)合后，不僅可以自動調(diào)節(jié)空氣濕度的同時，又能夠長時間消除異味和吸收、 分解有害化學(xué)物質(zhì)。因此，本發(fā)明制備的光觸媒生態(tài)磚可以吸附汽車尾氣、降低空氣中的有害物質(zhì)，殺滅細菌，減少病毒傳播，大大增加空氣中負氧離子的含量，達到一個長效凈化空氣，改善環(huán)境的效果?？梢凿佋O(shè)于無法大量種植綠色植物又急需通過其他途徑來解決空氣污染的城市交通道路、商業(yè)街道等場所。本發(fā)明的光觸媒生態(tài)磚如果能夠大量使用，對生態(tài)環(huán)境、居民健康起到良好的保護作用。
具體實施例方式光觸媒生態(tài)磚的制備方法，包括如下步驟
A.將廢棄陶瓷的雜質(zhì)清理后，然后將其破碎成陶瓷碎料。進一步的，步驟A中90%以上的陶瓷碎料的顆粒直徑為0. 2 cm -0.5cm。適當(dāng)允許的，陶瓷碎料中存在有0_5%的顆粒直徑為0. 5cm-l. Ocm的大顆粒料和0_5%的顆粒直徑為0. 2cm以下的粉料。B.將主要成分為硅藻土及膨脹珍珠巖的廢棄濾料干燥，然后進行篩分出粗質(zhì)濾料再生料和細質(zhì)濾料再生料。進一步的，步驟B中廢棄濾料的干燥處理方式是曬干或者烘干。 步驟B中廢棄濾料的篩分處理方式是以0. 2cm-0. 5cm為界進行篩分。篩分后0. 2cm以下的廢棄濾料為細質(zhì)濾料再生料，0. 2cm以上的廢棄濾料為粗質(zhì)濾料再生料。C.先將上述步驟A、B制得的陶瓷碎料、粗質(zhì)濾料再生料和普通硅酸鹽水泥和水混合攪拌成干性混凝土，并制成磚塊基材，再將細質(zhì)濾料再生料、沙或石粉、礦物顏料、白水泥、納米級二氧化鈦粉末和水進行混合攪拌，制成磚塊基材的面料，與磚塊基材一同壓制成型；上述的各材料(不包括水)的質(zhì)量份數(shù)配比是
普通硅酸鹽水泥，20%-25% 陶瓷碎料,50%-60% 粗、細質(zhì)濾料再生料，5%-10% 沙或石粉，5%-10% 礦物顏料，2%-3% 白水泥，2%-5%納米級二氧化鈦粉末，0. 1% 或者，步驟C采用步驟C’代替實現(xiàn)
C’ .先將上述步驟A、B制得的陶瓷碎料、粗質(zhì)濾料再生料和普通硅酸鹽水泥和水混合攪拌成干性混凝土，并制成磚塊基材，再將細質(zhì)濾料再生料、沙或石粉、礦物顏料、白水泥和水進行混合攪拌，制成磚塊基材的面料，與磚塊基材一同壓制成型，再將納米級二氧化鈦粉末和膠凝材料配制的粘結(jié)液噴涂于光觸媒生態(tài)磚的面層上；上述的各材料(不包括水和膠凝材料)的質(zhì)量份數(shù)配比是 普通硅酸鹽水泥，20%-25% 陶瓷碎料,50%-60% 粗、細質(zhì)濾料再生料，5%-10% 沙或石粉，5%-10% 礦物顏料，2%-3% 白水泥，2%-5% 納米級二氧化鈦粉末，0. 1%
進一步的，如上所述的步驟C和步驟C’中制成的磚塊基材的抗壓強度是C30等級以上， 這樣可以保證制得的光觸媒生態(tài)磚的抗壓強度較好，滿足建筑要求。當(dāng)想要制備深色產(chǎn)品的光觸媒生態(tài)磚，如上所述的步驟C中磚塊基材的面料的白水泥可用等質(zhì)量份數(shù)的普通硅酸鹽水泥代替。進一步的，如上所述的步驟D中光觸媒生態(tài)磚的養(yǎng)護處理方式是置于養(yǎng)護窯養(yǎng)護或在大氣中自然養(yǎng)護。D.將上述步驟C制得的光觸媒生態(tài)磚進行養(yǎng)護至設(shè)計強度為止。進一步的，步驟 D中光觸媒生態(tài)磚的養(yǎng)護處理方式是置于養(yǎng)護窯養(yǎng)護或在大氣中自然養(yǎng)護。本發(fā)明的光觸媒生態(tài)磚的制備方法的步驟C或步驟C’中的各材料的質(zhì)量份數(shù)配比(所有實施例中剩余量為不可避免的雜質(zhì))可以是選用以下幾個實施例實現(xiàn)的
實施例1
普通硅酸鹽水泥，23% 陶瓷碎料，55% 粗、細質(zhì)濾料再生料，5% 沙或石粉，8% 礦物顏料，3% 白水泥，5%
納米級二氧化鈦粉末，0. 1% 實施例2
普通硅酸鹽水泥，25% 陶瓷碎料，50% 粗、細質(zhì)濾料再生料，10% 沙或石粉，10% 礦物顏料，2% 白水泥，2%納米級二氧化鈦粉末，0. 1% 實施例3
普通硅酸鹽水泥，20% 陶瓷碎料，59% 粗、細質(zhì)濾料再生料，8% 沙或石粉，6% 礦物顏料，3% 白水泥，3%
納米級二氧化鈦粉末，0. 1% 實施例4 (最優(yōu)實施例) 普通硅酸鹽水泥，2 陶瓷碎料，60% 粗、細質(zhì)濾料再生料，7% 沙或石粉，5% 礦物顏料，3% 白水泥，2%
納米級二氧化鈦粉末，0. 1%
本發(fā)明的光觸媒生態(tài)磚的制備方法是將建陶企業(yè)的廢棄陶瓷、食品企業(yè)的廢棄濾料充分利用來制備一種光觸媒生態(tài)磚，有效地處理了這些固體垃圾，減少了固體廢棄物的排放， 實現(xiàn)了變廢為寶，利于環(huán)境保護。加入納米級二氧化鈦(光觸媒)，可以在特定照射下，會產(chǎn)生類似植物中葉綠素光合作用的一系列能量轉(zhuǎn)化過程，把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而賦予光觸媒表面很強的氧化能力。所以在光照射下，納米級二氧化鈦(光觸媒)能吸收相當(dāng)于帶隙能量以下的光能，使其表面發(fā)生激勵而產(chǎn)生電子(e_)和空穴(h+)。這些電子和空穴具有很強的還原和氧化能力，能與水或氧反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧根自由基(·0Η)和超級陰氧離子(·0 )。這些空穴和氫氧根自由基的氧化能大于120kCal/mol，具有很強的氧化能力，幾乎能將所有構(gòu)成有機物分子的化學(xué)鍵切斷分解、以及礦化部分無機物。而本發(fā)明的磚塊基材和面料上含有硅藻土材質(zhì)(廢棄濾料的主要成分)，利用硅藻土具有孔隙度大、吸收性強、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定以及提高附著力等特點，與納米級二氧化鈦粉末復(fù)合作用，大大增加空氣中負氧離子的含量， 達到一個長效凈化空氣，改善環(huán)境的效果。本發(fā)明制備的光觸媒生態(tài)磚不僅可以自動調(diào)節(jié)空氣濕度，而且能夠長時間消除異味和吸收、分解有害化學(xué)物質(zhì)。因此，可以將各種有害化學(xué)物質(zhì)、惡臭物質(zhì)分解或無害化處理，達到凈化空氣、抗菌除臭的作用。采用本發(fā)明制備的光觸媒生態(tài)磚建造的建筑物在使用時，不僅其吸水、保濕、調(diào)節(jié)空氣濕度的效果比已有的微孔的混凝土砌塊或透水磚更佳，而且其能夠吸附汽車尾氣、降低空氣中的有害物質(zhì)，殺滅細菌，減少病毒傳播。如果能夠大量使用，對生態(tài)環(huán)境、居民健康將起到良好的保護作用。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于，包括如下步驟A.將廢棄陶瓷的雜質(zhì)清理后，然后將其破碎成陶瓷碎料；B.將主要成分為硅藻土及膨脹珍珠巖的廢棄濾料干燥，然后進行篩分出粗質(zhì)濾料再生料和細質(zhì)濾料再生料；C.先將上述步驟A、B制得的陶瓷碎料、粗質(zhì)濾料再生料和普通硅酸鹽水泥和水混合攪拌成干性混凝土，并制成磚塊基材，再將細質(zhì)濾料再生料、沙或石粉、礦物顏料、白水泥、納米級二氧化鈦粉末和水進行混合攪拌，制成磚塊基材的面料，與磚塊基材一同壓制成型；上述的各材料(不包括水)的質(zhì)量份數(shù)配比是普通硅酸鹽水泥，20%-25% 陶瓷碎料,50%-60% 粗、細質(zhì)濾料再生料，5%-10% 沙或石粉，5%-10% 礦物顏料，2%-3% 白水泥，2%-5% 納米級二氧化鈦粉末，0. 1%D.將上述步驟C制得的光觸媒生態(tài)磚進行養(yǎng)護至設(shè)計強度為止。
2.光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于，包括如下步驟A.將廢棄陶瓷的雜質(zhì)清理后，然后將其破碎成陶瓷碎料；B.將主要成分為硅藻土及膨脹珍珠巖的廢棄濾料干燥，然后進行篩分粗質(zhì)濾料再生料和細質(zhì)濾料再生料；C.先將上述步驟A、B制得的陶瓷碎料、粗質(zhì)濾料再生料和普通硅酸鹽水泥和水混合攪拌成干性混凝土，并制成磚塊基材，再將細質(zhì)濾料再生料、沙或石粉、礦物顏料、白水泥和水進行混合攪拌，制成磚塊基材的面料，與磚塊基材一同壓制成型，再將納米級二氧化鈦粉末和膠凝材料配制的粘結(jié)液噴涂于光觸媒生態(tài)磚的面層上；上述的各材料(不包括水和膠凝材料)的質(zhì)量份數(shù)配比是普通硅酸鹽水泥，20%-25% 陶瓷碎料,50%-60% 粗、細質(zhì)濾料再生料，5%-10% 沙或石粉，5%-10% 礦物顏料，2%-3% 白水泥，2%-5% 納米級二氧化鈦粉末，0. 1%D.將上述步驟C制得的光觸媒生態(tài)磚進行養(yǎng)護至設(shè)計強度為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟A中 90%以上的陶瓷碎料的顆粒直徑為0. 2 cm -0. 5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟A中陶瓷碎料中存在有0-5%的顆粒直徑為0. 5cm-l. Ocm的大顆粒料和0_5%的顆粒直徑為0. 2cm 以下的粉料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟B中廢棄濾料的干燥處理方式是曬干或者烘干。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟B中廢棄濾料的篩分處理方式是以0. 2cm-0. 5cm為界進行篩分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟C中制成的磚塊基材的抗壓強度是C30等級以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟C中各材料的優(yōu)選質(zhì)量份數(shù)配比是普通硅酸鹽水泥，2 陶瓷碎料，60%粗、細質(zhì)濾料再生料，7%沙或石粉，5%礦物顏料，3%白水泥，2%納米級二氧化鈦粉末，0. 1%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟C中磚塊基材的面料的白水泥可用等質(zhì)量份數(shù)的普通硅酸鹽水泥代替。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟C中磚塊基材的面料的白水泥可用等質(zhì)量份數(shù)的普通硅酸鹽水泥代替。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光觸媒生態(tài)磚的制備方法，其特征在于所述的步驟D 中光觸媒生態(tài)磚的養(yǎng)護處理方式是置于養(yǎng)護窯養(yǎng)護或在大氣中自然養(yǎng)護。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑材料的制備工藝，尤其涉及透水磚或地磚或混凝土砌塊等類似的磚塊基材的制備工藝。光觸媒生態(tài)磚的制備方法，包括如下步驟A.將廢棄陶瓷的雜質(zhì)清理后，然后將其破碎成陶瓷碎料；B.將主要成分為硅藻土及膨脹珍珠巖的廢棄濾料干燥，然后進行篩分出粗質(zhì)濾料再生料和細質(zhì)濾料再生料；C.先將上述步驟A、B制得的陶瓷碎料、粗質(zhì)濾料再生料和普通硅酸鹽水泥和水混合按照一定質(zhì)量份數(shù)配比攪拌成干性混凝土，并制成磚塊基材，再將細質(zhì)濾料再生料、沙或石粉、礦物顏料、白水泥、納米級二氧化鈦粉末和水進行混合攪拌，制成磚塊基材的面料，與磚塊基材一同壓制成型；D.將上述步驟C制得的光觸媒生態(tài)磚進行養(yǎng)護至設(shè)計強度為止。
文檔編號C04B22/06GK102320791SQ20111013197
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者李火金, 王秀蘭, 董清達, 董金傍 申請人:福建耀中建材實業(yè)有限公司