[发明专利]铬渣彩釉玻化砖及其制备方法

说明书

本发明属建筑材料领域，具体涉及一种铬渣彩釉玻化砖及其制备方法。

随着国民经济发展和人民生活水平提高，建材发展迅速，品种日益增多，其中有利用金属铬及铬盐生产过程中所形成的废料-铬渣为原料烧制的炻质砖。铬渣是生产金属铬和铬盐产品的废物，因含有水溶性六价铬而具有毒性。如不治理，对生态环境会造成严重污染。目前，处理铬渣化害为用的方法已有报道，基本思路都是通过对铬渣解毒后制成造价低廉的建材。申请号为91108430.4铬渣炻质砖及其制备方法中国专利，就是一种利用铬渣为原料制成的解毒性强、机械强度高、稳定性好的建材。上述建材，虽有许多优点，然而最明显的缺陷是制品的应用范围窄、经济效益较低。

本发明的目的在于提供一种使用范围广泛，经济效益显著，而且解毒性好、机械强度高、性能稳定、富有美感的铬渣彩釉玻化砖及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

铬渣中主要的有毒物质是Na₂CrO₄与CaCrO₄，采用高温火法对铬渣进行解毒，即是在高温下使用还原性物质如红粘土、页岩等成分在高温加热过程中分解出来的一氧化碳、碳元素、氢元素起到还原剂的作用，将六价铬转化为三价铬，生成的三价铬在降温时被大量玻璃相包裹，或在高温下与其他元素形成稳定的化合物。另外，酸性物料有利于Cr⁶⁺还原，因此，在处理铬渣时加入较多酸性氧化物，对铬渣解毒有很大帮助，本基料中含有大量酸性氧化物二氧化硅，使Cr⁶⁺能较容易地转化为Cr³⁺，从而达到解毒的目的。二氧化硅在高温下易与硅酸二钙、铁铝酸钙反应生成新相如钙长石、斜辉石，从而将固溶的CrO^{-2₄释放出来，使其还原。生成的三价铬的氧化物又与坯体中的各种矿物成分，重新矿化成新的稳定矿物如Fe（CrO₂）₂、NaCrSi₂O₆、CaCrAlSiO₆等又还原成自然矿物的本来面貌。}

本发明配方按重量百分比为釉面砖基料∶铬渣∶长石或碎玻璃＝72.5-77.5%∶17-22%∶4.5-6.5%。釉面砖基料为已知常用料，由页岩、红粘土、长石、石英、柴木节组成。

其工艺流程如下：

1.配料：将原料烘干，烘干时温度需超过100℃，按配方比例称重、入磨。

2.混磨：将原料混磨，磨后粒度要求过100-120目筛。

3.调整水分：加入6-10%的水，使之即可成型，且使料粉不粘到模具上。

4.陈化：陈化目的为使水分均匀地分布在料粉中。陈化时，将料粉置于阴暗、潮湿和密闭的环境中，保证料粉中水分分布均匀且含水量不会变化，时间一般为2-8天。

5.过筛造粒：将陈化后料粉过12-20目筛。

6.成型：根据需要制成各种规格产品。

7.干燥：采用链式干燥或隧道干燥。温度为70-100℃。干燥后坯体含水量一般为2%以下。干燥时间因产品不同而异。

8.素烧：若压砖机吨位在200吨以下，需经素烧以提高强度。

9.上釉：采用抡釉或喷釉均可。

10.干燥：温度为70-100℃，链式或隧道干燥。

11.烧成：采用辊道窑烧成，温度为1120-1140℃。烧成带温差小于10℃，烧成后保温10-20分钟。

12.成品：其规格可为150mm×150mm×5mm，100mm×200mm×5mm，300mm×300mm×8mm等。

根据上述配方与工艺生产出的彩釉玻化砖理化性能优于其它砖，见表1：

表1    彩釉玻化砖与其它砖理化性能比较

砖名    抗折强度    吸水率    耐急冷急    六价铬浸    其它

MPa    %    热性    出量

铬渣彩釉    25.63    0.7-2.6    150℃至20℃    <5.0

玻化砖    水中三次不裂

铬渣炻质    13.4    9.64    /    <5.0    抗冻性

路砖    1.8%

彩釉砖 >24.5^*<10 150℃至20℃ /

水中三次不裂

釉面砖 >16.67^*<22 150℃到20℃ /

水中一次不裂