[发明专利]一种利用工业冶炼废渣制备环保透水砖的方法

说明书

本发明涉及一种利用工业冶炼废渣制备环保透水砖的方法。该环保透水砖其原料按重量份计包括：钢渣颗粒粗集料40~80份，镍铁渣颗粒细集料5~30份，特种胶结材料5~40份、着色剂0.2~1.2份、减水剂0.1~0.5份、水1‑20份。制砖工艺分为：破碎筛分、特种胶结材料制备、混合搅拌、加入减水剂、分层铺装、加压成型、碳透养护。本发明充分利用钢渣和镍铁渣的特性，制备目前建设海绵城市必备的透水砖，具有成本经济和绿色环保的特点，可广泛应用于公园、广场、校园及人行步道等场所。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种利用工业冶炼废渣制备环保透水砖的方法。

背景技术

伴随着我国经济高速发展，金属冶炼行业正在蓬勃发展，而金属冶炼过程必然会产生冶炼废渣。我国目前是世界第一钢铁大国，但是钢渣的利用率不足30%。镍铁渣是目前我国的第四大工业废渣，而目前大部分应用于井下填充，利用率很低。面对钢渣和镍铁渣的大量堆积，政府面临着严峻的环保压力，而冶炼企业则无法持续有效的发展。为了提高炉渣和镍渣的利用效率，首先必须寻找出一条适合它们的、新的利用技术途径。

传统工艺中，透水砖是采用矿渣废料、废陶瓷为原料，经两次成型，高温烧成，是绿色环保产品。本发明就是利用工业冶炼废渣中的钢渣和镍铁渣制备环保透水砖，专门用以生产低碳建筑材料，这将为工业冶炼废渣的资源化利用，减少排放及其对土地的占用和对环境的污染起到积极的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用工业冶炼废渣制备环保透水砖的方法，制备工艺简单，成本低，产品性能优异，有利于推广其在低碳建筑制品中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用工业冶炼废渣制备的环保透水砖，其原料按重量份计包括：钢渣颗粒粗集料40~80份、镍铁渣颗粒细集料5~30份、特种胶结材料5~40份、着色剂0.2~1.2份、减水剂0.1~0.5份、水1-20份。

一种利用工业冶炼废渣制备的环保透水砖的方法，包括以下步骤：

（1）破碎筛分：按照配方比例将钢渣颗粒粗集料、镍铁渣颗粒细集料进行破碎，并筛分出级配为5~8mm的钢渣颗粒粗集料，及级配为0.630~4.750mm的镍铁渣颗粒细集料；

（2）特种胶结材料制备：按原料配比将炉渣、镍渣和添加剂进行混合均化后制得特种胶结材料；

（3）混合搅拌：将钢渣颗粒粗集料、镍铁渣颗粒细集料、特种胶结材料、着色剂根据建工标准JGJ 55-2011按底层、面层配比分别进行混合；

（4）加入减水剂：将减水剂与水混合，加入到步骤（3）底层和面层混合物中分别搅拌90~120s；

（5）分层铺装：将步骤（4）得到的底层混合料填装到模具的5/6后，再将面层混合料填装至满模；

（6）加压成型：将步骤（5）中得到的混合料在5~10MPa的压力下加压15分钟成型；

（7）碳透养护：将步骤（6）得到的混合料在湿度60±5%rh，温度20±5℃的室内放置3天后脱模，脱模后的试件在50℃条件下蒸养1d，然后放入20±2%CO₂环境中养护10天。

所述钢渣颗粒粗集料来自工业冶炼废渣，粒径为5~8mm。

所述镍铁渣颗粒细集料来自工业冶炼废渣，粒径为0.630~4.750mm。

所述的特种胶结材料由40-90wt%炉渣粉，5-60wt%镍铁渣粉和1-10wt%添加剂组成。

所述炉渣粉是钢铁企业排放的废渣粉磨而成的，其CaO和MgO总含量≥50wt%，比表面积为300-500m²/kg。