[发明专利]粉煤灰烧结砖副产水泥组分材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种综合利用废渣烧制建筑材料技术。

生产粉煤灰烧结砖不用土、不用煤、保护资源、节约能源、提高效益，是建筑材料领域的一项重要课题。已公开的现有技术有：“粉煤灰烧结砖新配方”(公开号CN1049148A，下称现有技术1)；“一种砖瓦的制备方法”(公开号CN1115747A，下称现有技术2)；“一种粉煤灰烧结砖的制作工艺”(公开号CN1200361A，下称现有技术3)。现有技术1公开的是一种粉煤灰烧结砖的配方，粉煤灰30-80％，煤矸石10-30％，膨胀土20-50％，硼砂1-5％；现有技术2公开的是一种利用含石灰石的煤矸石制砖的方法，用2-15％的浓硫酸(98％)处理煤矸石中的石灰石，使CaCO₃反应成CaSO₄，加1-5％的硅酸钠作粘合剂：现有技术3公开了用15-20％膨润土和粘土制成的泥浆掺加粉煤灰30-60％，珍珠岩、压制成型、焙烧制成砖的工艺。

可以看出，这些现有技术是用价值较高的天然资源、化工材料来取代粘土，因而废渣综合利用率低，经济效益差。

本发明的目的是提出一种完全利用工业废渣取代粘土烧制粉煤灰烧结砖副产水泥组分材料的制备方法。

本发明的技术方案是先将含石灰石的煤矸石、剥离土筛分、破碎、淘泥处理，分成粒度＜1mm的细泥浆和粒度为1-15mm的粗料浆，再在这两种料浆中分别掺加粉煤灰、煤矸石粉等砖料，搅拌、成型、分别制成为粉煤灰烧结砖的细泥坯和水泥组分材料的粗料坯，干燥、码窑，细泥坯码在窑断面中部，粗料坯码在窑断面边、上部，焙烧成粉煤灰烧结砖和水泥组分材料。

细泥坯的物料配合比，按干料重量百分比计为细泥浆15-25％，粉煤灰40-60％，煤矸石粉25-35％。

粗料坯的物料配合比，按干料重量百分比计为粗料浆40-70％。粉煤灰15-30％，煤矸石粉10-20％，电石渣2-6％，工业废渣石膏1-4％。

粉煤灰烧结砖的焙烧温度为850-950℃，水泥组分材料的焙烧温度为750-850℃。

本发明所利用原材料的技术条件：

1.粉煤灰：燃煤发电厂的湿排粉煤灰，水分＜20％；

2.煤矸石粉：发热量＞1000大卡/kg，粒度＜2mm；

3.含石灰石的煤矸石：石灰石来源于煤矿井下的锚喷水泥砼石灰石集料和煤层的石灰石顶底板，含量5-20％；

4.含石灰石的剥离土：石灰石矿山剥离的山皮土和夹层土，土质为高塑性的残积粘土，石灰石约占15-30％，属采矿废弃物；

5.电石渣：电石制乙炔的废渣，主要成分是消石灰；

6.工业废渣石膏：又名化学石膏、如磷石膏、盐皮石膏等。本发明突出的优点是：

1.本发明全部采用工业废渣，特别是采用淘泥技术，利用了含石灰石的剥离土代土制砖，其环保、社会效益是明显的；

2.本发明利用废渣制砖的同时副产水泥组分材料，科学合理的码烧制度和配料方案，促进了有益的高温化学反应，既能提高烧结砖的化学稳定性，又能提高水泥组分的早期化学活性，其技术效果是非常突出的；

3.本发明利用废渣代天然资源、化工材料，降低材料费用20％左右，粗料坯的焙烧温度比烧结砖降低100℃，使窑壁窑拱温度相应降低100℃以上，不仅降低了热耗，也保护了窑衬，还延长窑的大修期限，减少维护修理费用，因而其经济效益是显著的。

下述实例中的物料配合比，系按干料重量百分比计，细泥坯即粉煤灰烧结砖的砖坯，粗料坯即水泥组分材料的砖坯：含石灰石的煤矸石与含石灰石的剥离土之间的配合比，根据当地资源实际而定，可波动在0-100％之间，但要根据含石灰石煤矸石的发热量相应调整煤矸石粉的掺和量，本实例是按50％配比的。

实施例：细泥坯配合比为：细泥浆20％，粉煤灰50％，煤矸石粉30％，焙烧温度880-930℃。粉煤灰烧结砖抗压强度18.62MPa，符合GB5101普通烧结砖150标号。

粗料坯配合比为：粗料浆60％，粉煤灰20％，煤矸石粉16％，电石渣2％，磷石膏2％，焙烧温度780-820℃。水泥组分材料的活性，按GB12957用作水泥混合材料的工业废渣活性测定，28天抗压强度比是92％，高于标准值75％，3天抗压强度增进率是50.2％，相当于R型，属于早期高活性水泥混合材料。