一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚及其制備方法，蒸壓灰砂磚是以江砂、石灰、水泥、工業(yè)污泥等為主要原料，經(jīng)加水混合攪拌、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的；其中，固體原料中各組分重量百分比為：生石灰20—25％，磨細(xì)江砂10—15％，江砂40—45％，水泥5—10％，工業(yè)污泥10—15％，石膏2％，水分兩次加入，第一次攪拌用水量一般控制在5—8％；第二次加水?dāng)嚢枇恳话憧刂圃?—9％，并控制成型時原料的含水率為10—12％。本發(fā)明不僅質(zhì)量完全符合普通粘土磚的質(zhì)量規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，而且將上述工業(yè)污泥綜合利用，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，從而節(jié)約土地資源，節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境。
【專利說明】
一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及到建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自古以來，我國的磚是用燃料燒制成的，這種燒結(jié)磚的顯著缺點(diǎn)是能源消耗大，毀 壞農(nóng)田、污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡。據(jù)估計(jì)，建國幾十年來，由于燒制粘土磚毀壞的農(nóng)田達(dá) 13萬公頃以上，每年生產(chǎn)粘土磚的煤耗大約為7000萬噸，SO 2的年排放量為68萬噸，0)2的年 排放量為136萬噸，他們成為大氣中的主要污染物之一。同時，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我 國的工業(yè)經(jīng)濟(jì)得到高速發(fā)展，然而在此過程中帶來了大量的工業(yè)廢棄物。其中工業(yè)廢渣的 固體廢棄物長期堆存不僅占用大量土地，耗費(fèi)巨額的堆場建設(shè)和維護(hù)，而且會造成對水系 和大氣的嚴(yán)重污染和危害。對生態(tài)環(huán)境及人民的生產(chǎn)、生活也會產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，同時也制 約著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，僅我國工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)生量已經(jīng)達(dá)到8億多噸，占 用土地65412萬m 2。其中本發(fā)明專利涉及的酸洗污泥是石灰中和酸洗廢水時，由于在中和時 石灰的摻量往往是過量的，反應(yīng)過程中仍有大量石灰未參與反應(yīng)就被其他絮體包裹而沉于 污泥中，導(dǎo)致污泥產(chǎn)生量大，成為工業(yè)固體廢棄物中主要的一項(xiàng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚 及其制備方法，使其可以吃掉大量的工業(yè)污泥，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。同時，這種蒸壓灰砂磚可 以替代粘土磚，從而節(jié)約土地資源，節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚，各組分重量百 分比為：生石灰20-25%，磨細(xì)江砂10-15%，江砂40-45%，水泥5-10%，工業(yè)污泥10- 15%，石膏2%，其余為水;上述所說的固體材料的重量百分比都是以干料計(jì)。
[0005] 作為優(yōu)選，所述生石灰滿足JCT 621-2009《硅酸鹽建筑制品用生石灰》中一等品的 要求，使其經(jīng)過0.08mm篩，篩余量<15%。所述江砂中有機(jī)雜質(zhì)和云母片以及小貝殼較多， 故使其通過0.6mm方孔篩，并使其滿足JCT 622-2009《硅酸鹽建筑制品用砂》中一等品砂的 要求。磨細(xì)江砂烘干后進(jìn)行球磨處理，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量不超過10 % ;工業(yè)污 泥烘干后進(jìn)行球磨，使其通過〇. 〇8mm方孔篩，篩余量不超過20 %。所述水泥為GB175-2007 《通用硅酸鹽水泥》中的42.5強(qiáng)度等級及以上。
[0006] 上述的一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚的制備方法，包括以下步驟：
[0007] 4)原料的稱量:按照固體原料各組分重量百分比稱量:生石灰20-25%，磨細(xì)江砂 10-15%，江砂40-45%，水泥5-10%，工業(yè)污泥10-15%，石膏2% ;
[0008] 5)原料的攪拌勻化:將稱量好的原料除水泥外，進(jìn)行第一次的攪拌，第一次加水量 控制在總干原料的5-8%，并在一分鐘內(nèi)多次加完;將第一次攪拌好的原料密置停放，保持 4小時，使生石灰初步消化;在放置4小時的原料中加入稱量好的水泥，且進(jìn)行第二次加水， 加水量控制在總干原料的6-9%，攪拌后馬上進(jìn)行成型；
[0009] 6)壓制成型：將第二次攪拌好的原料平鋪在標(biāo)準(zhǔn)磚模具中，然后在壓力試驗(yàn)機(jī)上 壓制成型;加壓速度控制在2-3kN/s之間并控制成型壓力15-20MPa，并保持1分鐘；
[0010] 4)蒸壓養(yǎng)護(hù)：將成型好的蒸壓磚，放置在蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；蒸壓養(yǎng)護(hù)參數(shù) 為:升溫2h，恒溫6h，降溫3h，蒸壓恒溫為180°C;蒸壓養(yǎng)護(hù)后即得到蒸壓灰砂磚成品。
[0011] 本發(fā)明的有益效果：
[0012] 其一，本發(fā)明制備的蒸壓灰砂磚可以吃掉大量的工業(yè)污泥，從而不僅解決了工業(yè) 污泥料的占用土地的問題，而且可以實(shí)現(xiàn)資源的綜合化使用。
[0013] 其二，這種蒸壓灰砂磚可以替代粘土磚，從而節(jié)約土地資源，節(jié)約了能源，保護(hù)了 環(huán)境。
[0014] 其三，目前利用廢棄物制備蒸壓磚的研究大都是將廢棄物作為骨料來用，而本文 所用的是不能作為骨料用的工業(yè)污泥制備蒸壓磚，為其它不能作為骨料用的廢棄物制備蒸 壓磚提供了借鑒。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明蒸壓灰砂磚制備方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0017] 實(shí)施例！
[0018] -種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚，各組分重量百分比為:生石灰22.5%，磨細(xì) 江砂15%，江砂45%，水泥7.5%，工業(yè)污泥10%，石膏2%，其余為水;上述所說的固體材料 的重量百分比都是以干料計(jì)。所述生石灰滿足JCT 621-2009《硅酸鹽建筑制品用生石灰》中 一等品的要求，使其經(jīng)過〇.〇8mm篩，篩余量<15%。所述江砂中有機(jī)雜質(zhì)和云母片以及小貝 殼較多，故使其通過〇. 6mm方孔篩，并使其滿足JCT 622-2009《硅酸鹽建筑制品用砂》中一等 品砂的要求。磨細(xì)江砂烘干后進(jìn)行球磨處理，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量不超過10% ; 工業(yè)污泥烘干后進(jìn)行球磨，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量不超過20 %。所述水泥為 GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》中的42.5強(qiáng)度等級及以上。
[0019] 如圖1所示，上述一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚的制備方法，包括以下步 驟：
[0020] 1)原料的稱量：按照固體原料各組分重量百分比稱量：生石灰22.5%，磨細(xì)江砂 15%，江砂45%，水泥7.5%，工業(yè)污泥10%，石膏2% ;
[0021] 2)原料的攪拌勻化:將稱量好的原料除水泥外，進(jìn)行第一次的攪拌，第一次加水量 控制在總干原料的5-8%，并在一分鐘內(nèi)多次加完;將第一次攪拌好的原料密置停放，保持 4小時，使生石灰初步消化;在放置4小時的原料中加入稱量好的水泥，且進(jìn)行第二次加水， 加水量控制在總干原料的6-9%，攪拌后馬上進(jìn)行成型；
[0022] 3)壓制成型：將第二次攪拌好的原料平鋪在標(biāo)準(zhǔn)磚模具中，然后在壓力試驗(yàn)機(jī)上 壓制成型;加壓速度控制在2-3kN/s之間并控制成型壓力15-20MPa，并保持1分鐘；
[0023] 4)蒸壓養(yǎng)護(hù)：將成型好的蒸壓磚，放置在蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；蒸壓養(yǎng)護(hù)參數(shù) 為:升溫2h，恒溫6h，降溫3h，蒸壓恒溫為180°C;蒸壓養(yǎng)護(hù)后即得到蒸壓灰砂磚成品；
[0024] 5)對所得的蒸壓灰砂磚制品進(jìn)行檢測，如表1所示，其各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)均符合國家相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，磚制品強(qiáng)度等級完全?兩足MU20等級。
[0025]表 1 L〇〇27J 實(shí)施例2
[0028] 一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚，各組分重量百分比為:生石灰25%，磨細(xì)江 砂15 %，江砂42.5 %，水泥5 %，工業(yè)污泥12.5 %，石膏2 %，其余為水;上述所說的固體材料 的重量百分比都是以干料計(jì)。所述生石灰滿足JCT 621-2009《硅酸鹽建筑制品用生石灰》中 一等品的要求，使其經(jīng)過〇.〇8mm篩，篩余量<15%。所述江砂中有機(jī)雜質(zhì)和云母片以及小貝 殼較多，故使其通過〇. 6mm方孔篩，并使其滿足JCT 622-2009《硅酸鹽建筑制品用砂》中一等 品砂的要求。磨細(xì)江砂烘干后進(jìn)行球磨處理，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量不超過10% ; 工業(yè)污泥烘干后進(jìn)行球磨，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量不超過20 %。所述水泥為 GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》中的42.5強(qiáng)度等級及以上。
[0029]如圖1所示，上述一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚的制備方法，包括以下步 驟：
[0030] 4)原料的稱量：按照固體原料各組分重量百分比稱量：生石灰25 %，磨細(xì)江砂 15%，江砂42.5%，水泥5%，工業(yè)污泥12.5%，石膏2% ;
[0031] 5)原料的攪拌勻化:將稱量好的原料除水泥外，進(jìn)行第一次的攪拌，第一次加水量 控制在總干原料的5-8%，并在一分鐘內(nèi)多次加完;將第一次攪拌好的原料密置停放，保持 4小時，使生石灰初步消化;在放置4小時的原料中加入稱量好的水泥，且進(jìn)行第二次加水， 加水量控制在總干原料的6-9%，攪拌后馬上進(jìn)行成型；
[0032] 6)壓制成型：將第二次攪拌好的原料平鋪在標(biāo)準(zhǔn)磚模具中，然后在壓力試驗(yàn)機(jī)上 壓制成型;加壓速度控制在2-3kN/s之間并控制成型壓力15-20MPa，并保持1分鐘；
[0033] 4)蒸壓養(yǎng)護(hù)：將成型好的蒸壓磚，放置在蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；蒸壓養(yǎng)護(hù)參數(shù) 為:升溫2h，恒溫6h，降溫3h，蒸壓恒溫為180°C;蒸壓養(yǎng)護(hù)后即得到蒸壓灰砂磚成品；
[0034] 1)對所得的蒸壓灰砂磚制品進(jìn)行檢測，如表2所示，其各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)均符合國家相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，磚制品強(qiáng)度等級完全?兩足MU20等級。
[0035]表 2
[0037] 實(shí)施例3
[0038] -種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚，各組分重量百分比為:生石灰22.5%，磨細(xì) 江砂12.5%，江砂40%，水泥10%，工業(yè)污泥15%，石膏2%，其余為水;上述所說的固體材料 的重量百分比都是以干料計(jì)。所述生石灰滿足JCT 621-2009《硅酸鹽建筑制品用生石灰》中 一等品的要求，使其經(jīng)過〇.〇8mm篩，篩余量<15%。所述江砂中有機(jī)雜質(zhì)和云母片以及小貝 殼較多，故使其通過0.6mm方孔篩，并使其滿足JCT 622-2009《硅酸鹽建筑制品用砂》中一等 品砂的要求。磨細(xì)江砂烘干后進(jìn)行球磨處理，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量不超過10% ; 工業(yè)污泥烘干后進(jìn)行球磨，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量不超過20 %。所述水泥為 GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》中的42.5強(qiáng)度等級及以上。
[0039] 如圖1所示，上述一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚的制備方法，包括以下步 驟：
[0040] 7)原料的稱量：按照固體原料各組分重量百分比稱量：生石灰22.5%，磨細(xì)江砂 12.5%，江砂40%，水泥10%，工業(yè)污泥15%，石膏2% ;
[0041] 8)原料的攪拌勻化:將稱量好的原料除水泥外，進(jìn)行第一次的攪拌，第一次加水量 控制在總干原料的5-8%，并在一分鐘內(nèi)多次加完;將第一次攪拌好的原料密置停放，保持 4小時，使生石灰初步消化;在放置4小時的原料中加入稱量好的水泥，且進(jìn)行第二次加水， 加水量控制在總干原料的6-9%，攪拌后馬上進(jìn)行成型；
[0042] 9)壓制成型：將第二次攪拌好的原料平鋪在標(biāo)準(zhǔn)磚模具中，然后在壓力試驗(yàn)機(jī)上 壓制成型;加壓速度控制在2-3kN/s之間并控制成型壓力15-20MPa，并保持1分鐘；
[0043] 4)蒸壓養(yǎng)護(hù)：將成型好的蒸壓磚，放置在蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；蒸壓養(yǎng)護(hù)參數(shù) 為:升溫2h，恒溫6h，降溫3h，蒸壓恒溫為180°C;蒸壓養(yǎng)護(hù)后即得到蒸壓灰砂磚成品；
[0044] 2)對所得的蒸壓灰砂磚制品進(jìn)行檢測，如表3所示，其各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)均符合國家相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，磚制品強(qiáng)度等級完全?兩足MU20等級。
[0045]表 3
[0047] 實(shí)施例4
[0048] 一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚，各組分重量百分比為:生石灰20%，磨細(xì)江 砂10 %，江砂45 %，水泥10%，工業(yè)污泥15%，石膏2 %，其余為水;上述所說的固體材料的重 量百分比都是以干料計(jì)。所述生石灰滿足JCT 621-2009《硅酸鹽建筑制品用生石灰》中一等 品的要求，使其經(jīng)過〇.〇8mm篩，篩余量<15%。所述江砂中有機(jī)雜質(zhì)和云母片以及小貝殼較 多，故使其通過0.6mm方孔篩，并使其滿足JCT 622-2009《硅酸鹽建筑制品用砂》中一等品砂 的要求。磨細(xì)江砂烘干后進(jìn)行球磨處理，使其通過〇. 〇8mm方孔篩，篩余量不超過10 % ;工業(yè) 污泥烘干后進(jìn)行球磨，使其通過〇 .〇8mm方孔篩，篩余量不超過20 %。所述水泥為GBl 75- 2007《通用硅酸鹽水泥》中的42.5強(qiáng)度等級及以上。
[0049] 如圖1所示，上述一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚的制備方法，包括以下步 驟：
[0050] 10)原料的稱量：按照固體原料各組分重量百分比稱量：生石灰20 %，磨細(xì)江砂 10%，江砂45%，水泥10%，工業(yè)污泥15%，石膏2% ;
[0051] 11)原料的攪拌勻化:將稱量好的原料除水泥外，進(jìn)行第一次的攪拌，第一次加水 量控制在總干原料的5-8 %，并在一分鐘內(nèi)多次加完;將第一次攪拌好的原料密置停放，保 持4小時，使生石灰初步消化;在放置4小時的原料中加入稱量好的水泥，且進(jìn)行第二次加 水，加水量控制在總干原料的6-9%，攪拌后馬上進(jìn)行成型；
[0052] 12)壓制成型:將第二次攪拌好的原料平鋪在標(biāo)準(zhǔn)磚模具中，然后在壓力試驗(yàn)機(jī)上 壓制成型;加壓速度控制在2-3kN/s之間并控制成型壓力15-20MPa，并保持1分鐘；
[0053] 4)蒸壓養(yǎng)護(hù)：將成型好的蒸壓磚，放置在蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；蒸壓養(yǎng)護(hù)參數(shù) 為:升溫2h，恒溫6h，降溫3h，蒸壓恒溫為180°C;蒸壓養(yǎng)護(hù)后即得到蒸壓灰砂磚成品；
[0054] 3)對所得的蒸壓灰砂磚制品進(jìn)行檢測，如表3所示，其各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)均符合國家相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，磚制品強(qiáng)度等級完全?兩足MU20等級。
[0055] 表 4
[0057]應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下， 還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未 明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚，其特征在于：各組分重量百分比為：生石灰 20-25%，磨細(xì)江砂10-15%，江砂40-45%，水泥5-10%，工業(yè)污泥10-15%，石膏2%，其 余為水;上述所說的固體材料的重量百分比都是以干料計(jì)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚，其特征在于:所述生石 灰滿足JCT 621-2009《硅酸鹽建筑制品用生石灰》中一等品的要求，使其經(jīng)過0.08mm篩，篩 余量< 15% ;所述江砂使其通過0.6mm方孔篩，并使其滿足JCT 622-2009《硅酸鹽建筑制品 用砂》中一等品砂的要求；磨細(xì)江砂烘干后進(jìn)行球磨處理，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量 不超過10 % ;工業(yè)污泥烘干后進(jìn)行球磨，使其通過0.08mm方孔篩，篩余量不超過20 % ;水泥 為GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》中的42.5強(qiáng)度等級及以上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用工業(yè)污泥生產(chǎn)的蒸壓灰砂磚的制備方法，其特征 在于:包括以下步驟： 1) 原料的稱量:按照固體原料各組分重量百分比稱量:生石灰20-25%，磨細(xì)江砂10- 15%，江砂40-45%，水泥5-10%，工業(yè)污泥10-15%，石膏2% ; 2) 原料的攪拌勻化:將稱量好的原料除水泥外，進(jìn)行第一次的攪拌，第一次加水量控制 在總干原料的5-8%，并在一分鐘內(nèi)多次加完;將第一次攪拌好的原料密置停放，保持4小 時，使生石灰初步消化;在放置4小時的原料中加入稱量好的水泥，且進(jìn)行第二次加水，加水 量控制在總干原料的6-9%，攪拌后馬上進(jìn)行成型； 3) 壓制成型：將第二次攪拌好的原料平鋪在標(biāo)準(zhǔn)磚模具中，然后在壓力試驗(yàn)機(jī)上壓制 成型;加壓速度控制在2-3kN/s之間并控制成型壓力15-20MPa，并保持1分鐘； 4) 蒸壓養(yǎng)護(hù)：將成型好的蒸壓磚，放置在蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；蒸壓養(yǎng)護(hù)參數(shù)為:升 溫2h，恒溫6h，降溫3h，蒸壓恒溫為180°C;蒸壓養(yǎng)護(hù)后即得到蒸壓灰砂磚成品。
【文檔編號】C04B28/12GK105859232SQ201610225959
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】高建明, 沈達(dá)滿, 陳菲, 祁兵
【申請人】東南大學(xué)