[发明专利]一种以高炉粉煤灰为原料的轻质砌块

说明书

本发明属于工业废弃物再利用技术领域。本发明公开了一种以高炉粉煤灰为原料的轻质砌块，其由高炉粉煤灰、水淬高炉矿渣、氧化铝、增强纤维和碱引发剂等原料组成，其中水淬高炉矿渣在添加前在饱和硫酸铝溶液中浸泡，碱引发剂由苛性碱、碳酸氢钠和硅酸钠组成。本发明将原本成为问题的高炉粉煤灰、高炉矿渣等进行合理开发利用，解决了资源浪费和环境污染问题；本发明中轻质砌块强度的形成过程可控，时机可控，速率可控；同时轻质砌块的发泡过程也更可控和均匀；通过本发明制得获得的轻质砖具有降低的体积密度和较高的强度，能够作为自承重隔墙的材料，还具有良好的隔热隔音效果。

技术领域

本发明涉及工业废弃物再利用技术领域，尤其是涉及一种以高炉粉煤灰为原料的轻质砌块。

背景技术

我国是一个煤炭大国，煤炭储量大，煤炭的使用量也大，而煤炭在使用过程中经燃烧后产生大量的粉煤灰，对于在燃煤发电等燃煤使用后产生的粉煤灰，现有技术中已有将其作为水泥的一种原料进行利用的应用方式，但是对于在炼铁过程中由高炉产生的粉煤灰，由于其中的铁含量较高，作为水泥的原料会影响水泥的相关性能性能，因此难以将其高效并简便地应用于水泥生产中，因此开发一种高炉粉煤灰的新用途成为当下的热点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种利用被废弃的高炉副产物粉煤灰作为原料制得的轻质砌块，解决了高炉工作后产生的废弃物，减少资源浪费，同时还提供了一种隔热、隔音功能俱优的轻质砌块。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种以高炉粉煤灰为原料的轻质砌块，由以下重量份的原料制得：

高炉粉煤灰100份，水淬高炉矿渣50～60份，氧化铝15～20份，增强纤维20～25份，碱引发剂12～18份。

本发明中以高炉粉煤灰作为主要粉料，以水淬高炉矿渣作为骨料，碱引发剂作为组分之间胶凝反应形成强度的引发剂，使得原料中的硅、铝、钙组成能够获得强度；上述粉料、骨料混合后混合制得预混料，同时增加一部分氧化铝，调节原料中的硅、铝、钙组分的平衡，使得原料中的硅、铝、钙组成更适合在碱引发剂的引发下能够更可控的获得更适用于砌块的强度；为了可以控制强度产生的速率和时机，在原料中并不加入水，而是以粉料的形式组合，再在合适的时机采用蒸汽怎样的方式产生“碱溶液”。

作为优选，增强纤维为铝纤维或钢纤维。

作为优选，增强纤的长度为10～30mm，直径为1～2mm。

增强纤维选用铝纤维或者钢纤维，纤维的加入是为了增强轻质砌块的强度，同时加入铝纤维的话，其表面还能与碱液发生反应，不仅能增强强度还能起到一部分引气剂的作用，不过因此铝纤维对于强度的增强效果没有钢纤维增强效果好，但是这还是能够满足中轻质砌块的强度要求。

作为优选，水淬高炉矿渣在添加前经预处理，在饱和硫酸铝溶液中浸泡1～3小时，然后烘干。

作为优选，饱和硫酸铝溶液为35～45℃下的饱和硫酸铝溶液，并且预处理中的浸泡在35～45℃下进行。

水淬高炉矿渣是一种将高炉矿渣排出高炉后立即加入到水中形成的高炉生产固体废弃物，由于其水淬处理的原因，其中会生成许多玻璃相，同时还会产生许多空心玻璃微球，这些空心玻璃微球经部分破坏处理后使得水淬高炉渣具有良好的吸附性能，溶液等能够被吸附储存在这些破裂的空心玻璃微球中。本发明利用这一点，将水淬高炉矿渣在使用前现在饱和硫酸铝溶液中浸泡并烘干，使得破裂空心玻璃微球中吸附足够的硫酸铝。同时在碱引发剂中添加碳酸氢钠，这样硫酸铝与碳酸氢钠相遇后在水的作用下能够发生相应的复分解反应产生气体，从而实现发泡形成轻质砌块的目的。另外，将引气剂硫酸铝负载到水淬高炉矿渣上，可以使得硫酸铝更加容易添加，添加的也更均匀，产气也更加的均匀。

作为优选，碱引发剂由苛性碱、碳酸氢钠和硅酸钠组成。