[发明专利]一种矿业废渣空心砖的制造方法

说明书

本发明属于建筑材料领域，更具体地说，是一种以矿业废渣制造空心砖的方法。

中国“九五”期间，新建工业和民用建筑，可实现52.2亿m²，预计消耗标准砖13050亿块，如果完全用粘土制砖将毁田1750km²，我国可耕地面积占世界7％，而要养活占22％的世界人口，因此保护耕地刻不容缓。以空心砖为代表的新型墙体材料，具有容重轻、热阻大、隔热保温、成本低廉等优点，是取代实心砖的理想建材(建筑技术，NO3，1992；孙继颖编著，《空心砖与建筑》，中国建筑工业出版社，1988年1月；W.本德尔，《砖瓦工业手册》，陕西科学技术出版社，1987年8月)。我国政府已明令禁止的粘土为原料的新砖厂破土动工，并规定在零米以上的城市建筑及框架结构充填墙严禁使用(国发[1992]66号文件；财税发[1994]001号文件)，而且“财税发[1996]20号文件”规定，以矿业废渣为主要原料生产的新型建材享有税收上的优惠。

关于空心砖的制造，采用不同原料，其制备方法也不同，如传统的粘土制砖工艺为采土、压制成型(压力为1.0MPa以下)，自然干燥半月左右，外投燃料焙烧6-10天。用各种废渣为原料制作空心砖的方法也有报道，如以煤矸石为原料制空心砖，通常需加粘土或页岩；以电厂排出的粉煤灰制空心砖，需加30-60％的粘土。

本发明的目的是克服现在制造空心砖方法的一些缺点，提出一种全部以矿业废渣为原料且工艺简单的空心砖制造方法。

实现本发明目的的主要技术方案：以矿业废渣为原料，通过配料、陈化，真空挤泥成型、干燥和焙烧等步骤制造空心砖。

本发明制备空心砖的方法包括以下步骤：

1.配料：按配方设计，在矿业废渣中掺入固体燃料，并充分混合、粉碎；

2.陈化：将(1)步物料喷洒矿渣重量的8-10％的水，使其湿化，输入陈化仓内，在5-30℃下堆放72-120小时；

3.增塑：将(2)步陈化后的物料碾压辊碎，加入矿渣重量的14-16％的水，充分搅拌均化，以提高原料的可塑性和均化程度；

4.真空挤压成型：将(3)步碾碎的物料在真空度0.092×10⁵Pa以下，挤出压力为2.0-4.2MPa的条件下挤制砖坯；

5.干燥：在干燥窑内码齐(4)步砖坯，于50-150℃下缓慢干燥48-72小时；

6.焙烧：干燥后的砖坯置入焙烧窑内，其内掺入的燃料在150-700℃预热区、700-1100℃焙烧区和1100-40℃保温区陆续完全燃烧，在释放能量的同时，完成其自身的焙烧和玻璃质化结晶。

本发明(1)步所述的原料是冶金矿山排出的粉细砂，亚粘土、铁尾矿和闪长岩，可选择其中的两种或两种以上，其重量百分数分别为20-80％、0-60％、5-30％、0-60％；所述的(3)步碾碎的废渣和固体燃料混合物的粒度为3mm以下，其中粒度0.154mm以下超过60％；所述的固体燃料包括煤、煤矸石、煤泥或其混合物，其量由燃料的热值来决定，本发明要求燃料热值达到450大卡/公斤以上。

本发明的(4)步所述的挤压成型的物料含水率为14-18％。

按本发明的方法可制得各种形状的空心砖。

本发明的主要优点：

本发明由于所用的原料全部是矿业废渣，原料易得，生产成本低，替代粘土，节土省地，符合资源和环保的产业政策；按本发明的方法制得的空心砖强度高，外观光洁，耐冻融，抗风蚀，保温好，可应用于承重墙体和框架结构充填墙，是淘汰传统实心砖的理想替代墙体材料。综上所述，本发明在减少环境污染、禁止粘土制砖、大力发展空心砖和推广绿色节能住宅四个方面都具有突出优势，显示了矿业废渣综合利用的广阔前景。

下面通过实例进一步阐述本发明的特点。

实例1

本实例是制备以马鞍山姑山铁矿排放的粉细砂、亚粘土和铁尾矿为原料的空心砖，其重量配比分别为60％、30％和10％；内掺燃料选自准南瘦煤，发热量为4900大卡/公斤，其砖坯内燃热量为6 00大卡/公斤。按配方投入的原料及燃料，经粉碎、陈化、强力搅拌、碾压增塑、真空挤压成型、自动码坯、干燥、焙烧及出窑。控制的工艺参数为：原料粉碎粒度3mm以下，含水率14％，可塑性指数13，焙烧温度为980℃。

实例2