一種利用稀土尾砂制備的滲水磚及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；所述基料的組成為稀土尾砂40～65wt％、稀土廢渣29～54wt％、低溫砂3～10wt％、黑泥3～7wt％，其中，所述稀土廢渣為所述稀土尾砂提取高嶺土后的廢渣；以基料計，粘結(jié)劑的用量為0.1～0.15wt％，水的用量為19～21wt％。此外還公開了上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法。本發(fā)明在廢棄資源得到充分利用的同時，以較低的成本實現(xiàn)滲水磚的生產(chǎn)，從而以稀土尾砂為原料獲得強度高、滲水率高、適用于城市廣場和人行道等場合的綠色環(huán)保建筑材料，同時也有利于促進稀土尾砂的資源化利用。
【專利說明】一種利用稀土尾砂制備的滲水磚及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種利用稀土尾砂制備的滲水磚及其制 造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 滲水磚是一種新型的路面建設(shè)材料，可廣泛用于住宅、人行道、公園、廣場、植物 園、工廠區(qū)、停車場、球場、花房等承載力較小的路面上。與普通的墻地磚不同，滲水磚沒有 致密的坯體，而是有著大量相互連通的孔隙，因而在雨天能使雨水迅速地滲入地下，不致產(chǎn) 生路面積水；而在地面濕度較高時，滲水磚又可以像綠色植物一樣從地表蒸發(fā)水分，既提高 了空氣濕度，又減弱了城市的"熱導(dǎo)效應(yīng)"，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著滲水磚的廣泛使 用，對其制造生產(chǎn)以及強度、滲水率等性能也有了更高的要求。
[0003] 稀土尾砂是提取稀土、高嶺土后剩余的尾砂，由于主要是采取堆積或填埋的方式 進行處理，因此不僅占地面積增大，對環(huán)境造成嚴重的污染并存在極大的安全隱患，而且造 成大量的資源浪費，給企業(yè)和地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展帶來很多不利的影響。對稀土尾砂的資源再 生利用，不僅是我國稀土產(chǎn)區(qū)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，也是我國建立資源、能源節(jié)約型社會的迫切 要求。如能利用稀土尾砂制備滲水磚，將大大降低滲水磚的成本、以及尾砂掩埋治理的費 用，從而減少企業(yè)壓力和環(huán)境污染，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用稀土尾砂制備的滲水磚， 在廢棄資源得到充分利用的同時，以較低的成本實現(xiàn)滲水磚的生產(chǎn)，從而以稀土尾砂為原 料獲得強度高、滲水率高、適用于城市廣場和人行道等場合的綠色環(huán)保建筑材料，同時促進 稀土尾砂的資源化利用。本發(fā)明的另一目的在于提供上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制 造方法。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明提供的一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；所述基 料的組成為稀土尾砂40?65wt%、稀土廢澄29?54wt%、低溫砂3?IOwt%、黑泥3? 7wt %，其中，所述稀土廢渣為所述稀土尾砂提取高嶺土后的廢渣；以基料計，粘結(jié)劑的用量 為0· 1?0· 15wt%，水的用量為19?21wt%。
[0007] 進一步地，本發(fā)明所述稀土尾砂的粒度為20目篩下。所述稀土尾砂其化學(xué)組成含 有 Si0276. 54 ?77. IOwt %、Α120317· 5 ?18. 06wt %、Fe2O3L 98 ?2. I Iwt %、TiO2O. 38 ? 0· 46wt%、K2OL 21 ?I. 58wt%、Na2OO. 43 ?0· 49wt%、CaOO. 22 ?0· 28wt%、MgOL 18 ? I. 33wt% ;其礦物組成含有高嶺土 42. 29?43. 82wt%、石英48. 16?49. 69wt%、長石 3. 9?4. lwt%、白云母0· 68?0· 76wt%、黑云母L 36?I. 42wt%、鈦磁鐵礦及含鐵礦物 L 65 ?I. 72wt%、其它 0· 43 ?0· 54wt%。
[0008] 上述方案中，本發(fā)明所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉。
[0009] 本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0010] 本發(fā)明提供的上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法如下：
[0011] 將所述基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水 進行捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐后，重復(fù)進行真空練泥；然后進行擠出成型，經(jīng)自然 干燥后，在1200?1250°C溫度下燒成，保溫0. 5?lh，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0012] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0013] (1)本發(fā)明滲水磚以大量稀土尾砂為原料，不僅大大降低了滲水磚的生產(chǎn)成本，而 且充分利用了資源，減少了稀土尾砂對環(huán)境的危害，變廢為寶，具有重大的經(jīng)濟效益和社會 效益。
[0014] (2)本發(fā)明滲水磚其強度和滲水率較高，抗壓強度達到20?35MPa，滲水率為 100?150L/m 2 · min，可滿足人行道和廣場等場合對滲水磚的性能要求。
[0015] (3)本發(fā)明工藝簡單，燒成溫度較低，有利于節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)。
[0016] 下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明實施例采用的稀土尾砂來源于江西贛南尋烏縣稀土礦區(qū)，其粒度為20 目篩下，化學(xué)組成含有 SiO276. 54 ?77· IOwt %、Al2O3IL 5 ?I8. 〇6wt %、Fe2O3L 98 ? 2. llwt%、TiO2O. 38 ?0. 46wt%、K201. 21 ?I. 58wt%、Na200. 43 ?0. 49wt%、CaOO. 22 ? 0· 28wt%、Mg01. 18 ?I. 33wt%;其礦物組成含有高嶺土 42. 29 ?43.82wt%、石英 48. 16 ? 49. 69wt%、長石 3. 9 ?4. lwt%、白云母 0· 68 ?0· 76wt%、黑云母 L 36 ?I. 42wt%、欽磁 鐵礦及含鐵礦物1. 65?L 72wt%、其它(λ 43?(λ 54wt%。
[0018] 本發(fā)明實施例以上述稀土尾砂、以及稀土廢渣為主要原料制備滲水磚，該稀土廢 渣為上述稀土尾砂提取高嶺土后的廢渣。
[0019] 實施例一：
[0020] 1、本實施例一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；其中基料的 組成為稀土尾砂40wt%、稀土廢澄50wt%、低溫砂3wt%、黑泥7wt% ;以基料計，粘結(jié)劑羧 甲基纖維素鈉的用量為0. 15wt%，水的用量為20wt%。
[0021] 2、本實施例上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其步驟如下：
[0022] 將基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行 捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐裝入塑料袋陳腐2天后，重復(fù)進行一次真空練泥；然后進 行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在1250°C溫度下燒成，保溫0.5h，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0023] 實施例二：
[0024] 1、本實施例一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；其中基料的 組成為稀土尾砂45wt%、稀土廢澄47wt%、低溫砂3wt%、黑泥5wt% ;以基料計，粘結(jié)劑羧 甲基纖維素鈉的用量為0. 12wt %，水的用量為2 Iwt %。
[0025] 2、本實施例上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其步驟如下：
[0026] 將基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行 捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐裝入塑料袋陳腐2天后，重復(fù)進行一次真空練泥；然后進 行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在1230°C溫度下燒成，保溫lh，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0027] 實施例三：
[0028] 1、本實施例一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；其中基料的 組成為稀土尾砂50wt%、稀土廢澄42wt%、低溫砂4wt%、黑泥4wt% ;以基料計，粘結(jié)劑羧 甲基纖維素鈉的用量為0. 12wt %，水的用量為2 Iwt %。
[0029] 2、本實施例上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其步驟如下：
[0030] 將基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行 捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐裝入塑料袋陳腐2天后，重復(fù)進行一次真空練泥；然后進 行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在1230°C溫度下燒成，保溫lh，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0031] 實施例四：
[0032] 1、本實施例一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；其中基料的 組成為稀土尾砂55wt%、稀土廢澄37wt%、低溫砂5wt%、黑泥3wt% ;以基料計，粘結(jié)劑羧 甲基纖維素鈉的用量為0. Iwt %，水的用量為2 Iwt %。
[0033] 2、本實施例上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其步驟如下：
[0034] 將基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行 捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐裝入塑料袋陳腐2天后，重復(fù)進行一次真空練泥；然后進 行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在1230°C溫度下燒成，保溫lh，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0035] 實施例五：
[0036] 1、本實施例一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；其中基料的 組成為稀土尾砂60wt%、稀土廢澄32wt%、低溫砂3wt%、黑泥5wt% ;以基料計，粘結(jié)劑羧 甲基纖維素鈉的用量為0. Iwt %，水的用量為2 Iwt %。
[0037] 2、本實施例上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其步驟如下：
[0038] 將基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行 捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐裝入塑料袋陳腐2天后，重復(fù)進行一次真空練泥；然后進 行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在1240°C溫度下燒成，保溫0.8h，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0039] 實施例六：
[0040] 1、本實施例一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；其中基料的 組成為稀土尾砂65wt%、稀土廢澄29wt%、低溫砂3wt%、黑泥3wt% ;以基料計，粘結(jié)劑羧 甲基纖維素鈉的用量為0. Iwt %，水的用量為2 Iwt %。
[0041] 2、本實施例上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其步驟如下：
[0042] 將基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行 捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐裝入塑料袋陳腐2天后，重復(fù)進行一次真空練泥；然后進 行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在1250°C溫度下燒成，保溫0.5h，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0043] 實施例七：
[0044] 1、本實施例一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；其中基料的 組成為稀土尾砂40?1:%、稀土廢澄47￥1:%、低溫砂1〇￥1:%、黑泥3￥1:% ;以基料計，粘結(jié)劑羧 甲基纖維素鈉的用量為0. 15wt%，水的用量為19wt%。
[0045] 2、本實施例上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其步驟如下：
[0046] 將基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行 捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐裝入塑料袋陳腐2天后，重復(fù)進行一次真空練泥；然后進 行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在1200°C溫度下燒成，保溫lh，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0047] 實施例八：
[0048] 1、本實施例一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，包括基料、粘結(jié)劑和水；其中基料的 組成為稀土尾砂40wt%、稀土廢澄54wt%、低溫砂3wt%、黑泥3wt% ;以基料計，粘結(jié)劑羧 甲基纖維素鈉的用量為0. 15wt%，水的用量為19wt%。
[0049] 2、本實施例上述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其步驟如下：
[0050] 將基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行 捏合而形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐裝入塑料袋陳腐2天后，重復(fù)進行一次真空練泥；然后進 行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在1250°C溫度下燒成，保溫0.6h，獲得滲水磚產(chǎn)品。
[0051] 性能測試：
[0052] 本發(fā)明上述各實施例制備的滲水磚的性能測試如下：
[0053] 1、抗壓強度：采用電子萬能試驗機，按照公式抗壓強度σ (MPa)=試件破壞荷載 F (N)/試件承壓面積S (mm2)。
[0054] 2、滲水率：采用測試機，按照公式滲水率K (L/m2 ·η?η) = Q (L)/A (m2) Xt (min)，其 中，K為滲水率，Q為單位時間內(nèi)單位面積上滲出的水量，A為滲水面積，t為滲水時間。
[0055] 測試結(jié)果如表1所示。
[0056] 表1本發(fā)明各實施例制備的滲水磚的性能指標(biāo)
[0057]

【權(quán)利要求】
1. 一種利用稀土尾砂制備的滲水磚，其特征在于：包括基料、粘結(jié)劑和水；所述基料 的組成為稀土尾砂40?65wt%、稀土廢澄29?54wt%、低溫砂3?10wt%、黑泥3? 7wt %，其中，所述稀土廢渣為所述稀土尾砂提取高嶺土后的廢渣；以基料計，粘結(jié)劑的用量 為0? 1?0? 15wt%，水的用量為19?21wt%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用稀土尾砂制備的滲水磚，其特征在于：所述稀土尾砂的 粒度為20目篩下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用稀土尾砂制備的滲水磚，其特征在于：所述稀土尾砂其 化學(xué)組成含有 Si0276. 54 ?77. 10wt%、Al20317. 5 ?18. 06wt%、Fe203l. 98 ?2. llwt%、 Ti020 . 38 ?0? 46wt%、K20 1. 21 ?1. 58wt%、Na20 0? 43 ?0? 49wt%、Ca00. 22 ?0? 28wt%、 MgO 1. 18 ?1. 33wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用稀土尾砂制備的滲水磚，其特征在于：所述稀土尾砂其 礦物組成含有高嶺土 42. 29?43. 82wt %、石英48. 16?49. 69wt %、長石3. 9?4. lwt %、白 云母0? 68?0? 76wt%、黑云母1. 36?1. 42wt%、鈦磁鐵礦及含鐵礦物1. 65?1. 72wt%、 其它 0. 43 ?0. 54wt%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的利用稀土尾砂制備的滲水磚，其特征在于：所 述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉。
6. 權(quán)利要求1-5之一所述利用稀土尾砂制備的滲水磚的制造方法，其特征在于：將 所述基料各組成配料混料均勻，并在捏合機中攪拌混合；然后加入粘結(jié)劑和水進行捏合而 形成泥狀；經(jīng)真空練泥陳腐后，重復(fù)進行真空練泥；然后進行擠出成型，經(jīng)自然干燥后，在 1200?1250°C溫度下燒成，保溫0. 5?lh，獲得滲水磚產(chǎn)品。
【文檔編號】C04B38/00GK104496514SQ201410680166
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】周健兒, 包啟富, 汪永清, 楊柯, 羅民華, 肖卓豪, 梁華銀 申請人:景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院