[发明专利]自洁式煤矸石烧结透水砖的制备方法

摘要

本发明涉及一种自洁式煤矸石烧结透水砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、氧化石墨烯/纳米TiO₂复合乳液的制备、S2、物料混合陈化、S3、压制成型、S4、养护、S5、煅烧、S6、乳化和二次煅烧。本发明制备的自洁式煤矸石烧结透水砖具有透水率高、强度高、施工便捷，并具有蓄水和放湿调湿的功能，该自洁式煤矸石烧结透水砖具有光催化降解性能，能有效防止孔隙堵塞，缓解城市内涝，并且促进了工业固体废弃物的综合利用，具有较高的推广性。

主权项

1.一种自洁式煤矸石烧结透水砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、氧化石墨烯/纳米TiO₂复合乳液的制备：（1）将氧化石墨烯缓慢分散于水中直至得到质量浓度为0.5mg/mL的氧化石墨烯分散液；（2）将吐温80与环已烷混合，向混合液中加入正丁醇，匀速搅拌30分钟，将混合液平均分为两份，其中一份加入氨水，得到溶液A；另一份加入浓度为0.8mol/L的TiOSO₄水溶液，得到溶液B，在匀速搅拌的情况下，将溶液A缓慢加入溶液B中，搅拌1小时，再置于离心机中离心处理15‑20分钟，取出沉淀物用去离子水洗涤，再将洗涤后的沉淀物与去离子水混合搅拌得到纳米TiO₂乳液；（3）氧化石墨烯分散液与纳米TiO₂乳液按照体积比1:2‑3混合，制得氧化石墨烯/纳米TiO₂复合乳液的制备；S2、物料混合陈化：将煤矸石破碎、烘干后用球磨机研磨10‑15分钟，过0.25mm筛网，将煤矸石与黏土按照质量比为7‑8:2‑3混合后加入搅拌机中，再加入膨胀珍珠岩，膨胀珍珠岩加入量为煤矸石与黏土总体积的60‑70%，最后依次加入氧化锆纤维和激发剂，并加入适量的水搅拌均匀，将搅拌均匀的混合物料陈化50‑70小时；S3、压制成型：将陈化后的混合物料经搅拌机搅拌均匀后，入模压制成型，成型压力为15MPa；S4、养护：脱模后将砖坯置于托板上自然干燥8小时，之后置于恒温干燥箱中，在105℃条件下烘干8‑10小时至恒重；S5、煅烧：将养护后的砖坯放入高温炉中进行煅烧，先在550℃下煅烧2‑5小时，然后升温至1050℃‑1100℃，升温速率50℃/h，煅烧40‑45小时，得到透水砖；S6、乳化和二次煅烧：用喷淋装置将氧化石墨烯/纳米TiO₂复合乳液按照5‑10mL/dm² 的用量均匀地从透水砖表面的孔隙中喷入，通过渗透均匀分布在透水砖体内，将透水砖干燥处理后，进行二次煅烧，煅烧温度为500℃，保温时间20‑30分钟，使纳米二氧化钛乳液转化为锐钛矿型纳米二氧化钛，得到自洁式煤矸石烧结透水砖。