[发明专利]免烧砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保建材领域，具体而言，涉及一种免烧砖及其制备方法。

背景技术

城市生活垃圾焚烧后产生的灰渣约占原垃圾总质量的20％～30％。垃圾焚烧灰渣由于其收集位置的不同，主要可分为焚烧炉渣和焚烧飞灰两类。飞灰是指在烟气净化系统和热回收利用系统(如节热器、锅炉等)中收集到的残余物，占灰渣总量的20％左右。炉渣主要由熔渣、黑色及有色金属、陶瓷碎片、玻璃、未充分燃烧的有机物和其他不燃性无机物组成，主要成分通常为硅酸盐、氧化物和碳酸盐。炉渣一般为垃圾焚烧前总体积的5％～10％或者总重量的20％～25％，可以通过各种分选技术进行筛分，如重选、磁选和浮选等，然后进行资源化利用，作为建筑填料，成为再利用的新型材料，这些材料可用于制备免烧砖。

现有的免烧砖制备技术制备出的免烧砖，砖块的密度不均一，造成免烧砖各位置的耐压程度不均一，用于建筑时易发生断裂事故，带来建筑倒塌风险同时也降低了建筑的抗震性，因此急需一种耐压程度更高更均一的免烧砖制备方法。

发明内容

本发明提供了一种免烧砖及其制备方法，旨在改善上述技术问题。

本发明是这样实现的：

一种免烧砖，主要含有以下成分：水泥、粉渣、渣、熟石灰、激发剂和固化剂，按重量百分比计，水泥10％～15％，粉渣15％～20％，渣50％～55％，熟石灰7％～12％，固化剂3％～5％，激发剂0.3～1％；

所述固化剂主要由以下成分构成，按重量百分比计，氧化镁5％～30％，绿矾5％～30％，明矾0～30％，硫酸铝0～30％，磷酸钠5％～15％，所述激发剂为硅酸钠或无水硫酸钠；

所述渣为城市生活垃圾焚烧炉渣，所述粉渣为城市生活垃圾焚烧炉渣经碾磨后的粉状颗粒，所述粉渣的颗粒直径≤0.6mm。

传统的砖多采用土方等烧制而成，既浪费了土壤资源同时在烧制过程中还会产生大量废气，污染环境。

本技术方案提供的免烧砖主要采用生活垃圾焚烧后产生的炉渣制成，配以水泥、熟石灰等建筑材料，不需要进行烧制即可成型。减少了大气污染同时也有效的降低了制造成本。

粉渣和渣的颗粒直径大小不一，正因如此，粉渣可以填充满渣之间的缝隙，通过调配其比例，并且在保证混合均匀的情况下，可以使压制出的免烧砖更加密实，不会存在缝隙等情况。其中水泥为市售的硅酸盐水泥。固化剂起到增强粘结作用，其中氧化镁、硫酸铝等物质可以大大增强免烧砖的结构性能。

激发剂可以提高免烧砖的力学性能，使其更加耐压和耐折。

进一步地，所述粉渣主要由SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、Na₂O和SO₃组成，SiO₂占粉渣重量的55％～60％，Al₂O₃占粉渣重量的15％～20％，CaO占粉渣重量的8％～10％、Fe₂O₃占粉渣重量的4％～6％、Na₂O占粉渣重量的2％～4％，SO₃占粉渣重量的2％～3％。

粉渣的颗粒直径较细，在与水泥和熟石灰混合后可以增强水泥的粘结作用。

进一步地，经发明人多次实验总结证明得到，当所述固化剂由以下成分构成，按重量百分比计，氧化镁25％，绿矾25％，明矾25％，硫酸铝15％，磷酸钠10％时，固化剂的效果最佳。

进一步地，所述固化剂原料经烘干至各原料表面吸附水含量不大于1％，按照配比混合，投入破碎机中破碎至颗粒直径不大于0.6mm。

固化剂的原料由于也呈固态，因此同样将其破碎至颗粒直径不超过0.6mm，便于其与粉渣和渣混合均匀，也防止压制出的免烧砖中出现较大的颗粒。影响免烧砖的密实程度。

进一步地，所述免烧砖为实心砖。

免烧砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)焚烧生活垃圾，收集焚烧炉渣，去除金属物质，将部分焚烧炉渣碾磨成粉状颗粒的粉渣，收集粉渣；

(2)配置激发剂水溶液，将固化剂、粉渣、熟石灰、激发剂水溶液混合，搅拌均匀得初浆；

(3)将初浆倒入渣中，加入水泥并混合搅拌均匀成浆料，将浆料倒入免烧砖模具中，振动浆料至浆料密实，压紧成型；

(4)24h后脱模，养护至少28天得免烧砖。