專利名稱：一種環(huán)境友好粉體材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)境友好粉體材料及其制備方法以及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
粉體材料就是小于1 000 U m的粉狀顆粒材料，建筑材料行業(yè)粉體材料無所不在，水泥就是粉體材料，凡是水泥基建材都用了粉體材料。建材行業(yè)的粉體材料還包括粉煤灰、礦渣粉以及小于1000 u m的細砂等各種粉體材料。粉體材料是我國建筑材料需求量最大的材料之一，年總需求30億噸(含小于IOOOiim細砂)左右。長期以來，由于我國基本建設(shè)對粉體材料需求量巨大，特別是對水泥的需求，造成資源和環(huán)境的巨大破壞。水泥工業(yè)是不可持續(xù)發(fā)展工業(yè)，因而我國政府提倡開發(fā)各種具有活性的輔助膠凝材料，以減少水泥熟料生產(chǎn)。同時河砂資源也日益枯竭，政府提倡發(fā)展資源綜合利用二次砂。建筑業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。據(jù)建設(shè)部政研中心研究成果表明，我國未來20年將要拆除200億平米舊建筑。即我國未來20年將要產(chǎn)生200億噸以上房屋建筑垃圾。目前我國房屋建筑垃圾資源化再利用企業(yè)，其建筑垃圾資源化處置再生產(chǎn)品中一種是再生粗骨料，另一種是再生細骨料，都屬于骨料范疇，其主導(dǎo)思路是，再生粗骨料替代天然石子，再生細骨料替代天然砂子。由此表明，我國房屋建筑垃圾資源化再利用現(xiàn)有技術(shù)大多停留在再生骨料技術(shù)路線上。由于我國現(xiàn)階段及未來二十年的建筑垃圾主導(dǎo)成分是廢舊粘土磚，因而建筑垃圾再生骨料里含有大量的碎磚，該種建筑垃圾再生骨料是不適宜作為混凝土骨料使用的?；炷疗髽I(yè)對該種再生骨料持排斥心理，即該種再生骨料缺乏市場需求?；祀s再生骨料缺乏市場需求是我國建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)迄今沒有發(fā)展起來的根本原因。房屋建筑垃圾中混凝土和粘土磚，靠人工或機械絕對的分類，基本上是做不到的，或是增加很多成本?；炷两Y(jié)構(gòu)建筑垃圾含有少量的磚頭，或是磚混結(jié)構(gòu)建筑垃圾含有少量的混凝土，因此必須尋找有效途徑，以實現(xiàn)資源綜合利用，高附加值利用和精細化利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的就在于克服現(xiàn)有建筑垃圾再生骨料所存在的上述問題，從而提供一種環(huán)境友好粉體材料。本發(fā)明的第二個目的在于提供所述環(huán)境友好粉體材料的制備方法。本發(fā)明的第三個目的在于提供所述環(huán)境友好粉體材料的應(yīng)用。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料，所述粉體材料為粒徑≤ 1000 μ m的建筑垃圾再生集料，包括活性材料和惰性材料。根據(jù)本發(fā)明，所述活性材料為粒徑≤80 μ m的微集料。根據(jù)本發(fā)明，所述惰性材料為80 μ m <粒徑≤1000 u m的細集料。 根據(jù)本發(fā)明，所述活性材料占粉體材料35 % -45 %。
根據(jù)本發(fā)明，所述惰性材料占粉體材料55 % -65 %。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，包括以下步驟:A、通過預(yù)處理設(shè)備處置建筑垃圾,得到5mm <粒徑< 50mm的物料；B、將步驟A所得物料進一步制粉，得到粒徑彡1000 u m的粉體材料。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，所述步驟A建筑垃圾預(yù)處理的步驟包括:粗破、分揀、磁選、中破、篩分。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，所述粗破指采用破碎設(shè)備將建筑垃圾粗破碎至粒徑IOOmm ;具體地，所述粗破的破碎設(shè)備包括顎破、反擊破、輥破和錘破。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，所述分揀指將建筑垃圾中塑料、織物、木頭之類輕質(zhì)可燃物采用人工或機械的方式去除。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，所述中破指使用破碎設(shè)備將粗物料破碎至粉末；具體地，所述中破的破碎設(shè)備包括反擊破和粗錘破。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，所述篩分指將不同粒徑的物料分開以作不同方式處置。本發(fā)明的環(huán) 境友好粉體材料的制備方法，所述步驟B制粉的步驟包括:粉磨、收集粉體材料。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，所述粉磨指使用粉磨設(shè)備對物料進行研磨；進一步地，所述粉磨設(shè)備包括輥壓機、立磨、錘磨機和沖擊磨。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，所述收集粉體材料指使用收塵設(shè)備收集粒徑< 1000 iim的粉體材料；進一步地,所述收塵設(shè)備包括氣箱脈沖收集器。本發(fā)明還提供了環(huán)境友好粉體材料的應(yīng)用，用于制備混凝土、砂漿或墻體材料。本發(fā)明的有益效果在于:1、為我國水泥基建材綠色化創(chuàng)造了條件混凝土、砂漿、板塊磚等各種水泥基建材制品生產(chǎn)，都需要粉體材料和細砂骨料，特別是砂漿、墻體材料板塊磚制品大量需要Imm以下粉體材料(通常占50%以上)?；炷?、砂漿、板塊磚都可以不同比例的摻加本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料，從而為我國建材綠色化創(chuàng)造了條件。2、市場價值高由于本發(fā)明的環(huán)境友好材料其中三分之一以上為粒徑< 80 ii m的再生微粉，根據(jù)建材行業(yè)國際慣例，粒徑< SOym的硅鋁質(zhì)粉體材料屬于輔助膠凝材料范疇，可以部分替代水泥，有利于改善和提高水泥基建材制品物理、力學(xué)性能，幫助用戶降低成本，比再生骨料物理利用技術(shù)市場價值大幅度提高。3、能耗低、成本低本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料，綜合能耗10_12wk/t。其中的微粉如果采用立磨或管磨(球磨機)生產(chǎn)，通常能耗20-40wk/t。4、為發(fā)泡混凝土提供大宗基礎(chǔ)性材料目前，我國迫切需要加快大宗的、低成本的、原材料來源廣泛的、能夠生產(chǎn)多孔混凝土的粉體材料發(fā)展。5、為預(yù)拌砂漿提供大宗基礎(chǔ)性材料
滿足機噴砂漿、保溫砂漿、薄型砌筑砂漿的發(fā)展需要。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料即可以替代預(yù)拌砂漿中部分天然細砂，又可以替代膠凝材料中部分水泥或摻合料，提高了機噴砂漿的流動性。由于大多數(shù)大城市市場上粉體和細砂都很貴，致使大多數(shù)預(yù)拌砂漿企業(yè)大都多加粗砂，少加粉體材料和細砂，從而砂漿流動性差，通常難以達到機噴流動性要求。6、為新型墻體材料提供大宗基礎(chǔ)性材料本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料可以廣泛作為各種磚、塊、板生產(chǎn)原料使用(輔助添加部分天然材料)即可約水泥用量，降低成品，又可以生產(chǎn)出表面、致密度均勻的各種磚、砌塊，外觀美觀、質(zhì)地優(yōu)良。而目前建筑垃圾再生墻材，大多是用反擊破加工再生粗骨料時附帶生產(chǎn)的細骨料生產(chǎn)的再生墻材，含土量較大，顆粒不均勻，品質(zhì)較差。7、為發(fā)展生態(tài)水泥提供了較好的便利循環(huán)再生利用的水泥稱生態(tài)水泥，是我國水泥業(yè)發(fā)展方向之一。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料，為水泥工業(yè)大規(guī)模綜合利用建筑固廢提供了條件。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料與水泥熟料混磨，由于環(huán)境友好粉體材料較細，有利于球磨機磨細，實現(xiàn)節(jié)能，另一方面，混磨環(huán)境友好粉體材料，具有“微球磨效應(yīng)”，即水泥熟料成為球磨介質(zhì)，促進環(huán)境友好粉體材料進一步磨細，部分微粉達到3 u m，進而實現(xiàn)通過機械力化學(xué)對環(huán)境友好粉體材料進行改性，提高環(huán)境友好粉體材料表面活性，進而提高環(huán)境友好粉體材料摻加率，實現(xiàn)大摻量。我國水泥業(yè)固體廢渣資源化利用率僅達到15-20 %，與發(fā)達國家水泥業(yè)固廢綜合利用達到40%尚有很大差距。國際發(fā)展潮流是水泥業(yè)固廢資源綜合利用率50-70%。法國、德國水泥業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)生活垃圾綜合利用。我國水泥業(yè)能耗總量占建材工業(yè)的75%，水泥業(yè)綜合利用建筑再生原料意義巨大。8、實現(xiàn)大摻量本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料材性有別于再生骨料。有些建材品種可以實現(xiàn)雙摻，即既摻環(huán)境友好粉體材料，又摻再生骨料，從而實現(xiàn)大摻量。大摻量利廢材料生產(chǎn)建材制品是我國資源綜合利用重要政策。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料開拓了建筑再生材料在膠凝材料領(lǐng)域的應(yīng)用，充分發(fā)揮惰性材料作為骨料使用。本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料，分別替代天然砂和水泥，既符合國家鼓勵政策，也有利于降低成本。9、符合產(chǎn)業(yè)政策節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)第一產(chǎn)業(yè)。促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)資源綜合利用、精細化利用、高附加值利用，是我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。用戶使用一種環(huán)境友好粉體材料生產(chǎn)各種建材制品屬于國家倡導(dǎo)方向，且國家有配套鼓勵政策。水泥基建材制品采用30%再生材料享受免征增值稅優(yōu)惠，企業(yè)既得到實惠，同時也為國家節(jié)約了資源，也保護了環(huán)境。因此，本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料的推廣、利用，兼顧了經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益三個方面。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。應(yīng)理解，以下實施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明中，顎破、反擊破、輥破、錘破、反擊破、粗錘破、輥壓機、錘磨機、沖擊磨、立磨、氣箱脈沖收集器等設(shè)備購自上海德濱環(huán)?？萍加邢薰尽嵤├?、環(huán)境友好粉體材料的制備按照以下步驟制備本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料:A、通過預(yù)處理設(shè)備處置建筑垃圾,得到5mm <粒徑< 50mm的物料；具體地，首先將建筑垃圾粗破，采用破碎設(shè)備(顎破、反擊破、輥破或錘破)將建筑垃圾粗破碎至粒徑IOOmm左右物料；接著將建筑垃圾中塑料、織物、木頭之類輕質(zhì)可燃物采用人工或機械的方式分揀去除；然后采用破碎設(shè)備(反擊破或粗錘破)實現(xiàn)建筑垃圾粗物料中破；同時，由于建筑垃圾中泥土強度較低，在高速旋轉(zhuǎn)的破碎設(shè)備里，通過擊、打、磨、搓等工藝，泥土迅速變成粉末，采用篩分機將不同粒徑的物料分開以作不同方式處置，其中把粒徑< 5_含土量較大的物料剝離，粒徑< 5mm含土量較大的物料篩分后直接輸出作為路基材料等使用；回收5mm；^粒徑< 50mm的物料作為下一道工序材料,粒徑> 50mm物料返回中破的破碎設(shè)備中再破碎，其中粗破、中破、篩分過程后還包括磁選去除金屬雜質(zhì)的步驟。B、將步驟A所得物料進一步制粉，得到粒徑< 1000 u m的粉體材料具體地，采用粉磨設(shè)備(輥壓機、錘磨機、沖擊磨或立磨等)對建筑垃圾預(yù)處理獲得的5_ <粒徑< 50_物料進行研磨，經(jīng)粉磨后的物料采用收塵設(shè)備(氣箱脈沖收集器)收集粒徑< 1000 Ii m的粉體材料,粒徑> 1000 u m的物料可返回粉磨設(shè)備進一步研磨或者單獨收集以作他用。實施例2、環(huán)境友好粉體材料的檢測如表I所示，取實施例1中粒徑彡1000 U m的粉體材料50g，用負壓篩析儀配套不同孔徑的方孔篩篩選，測得累計篩余的重量百分比。表I
權(quán)利要求
1.一種環(huán)境友好粉體材料，其特征在于，所述粉體材料為粒徑< 1000 的建筑垃圾再生集料，并且所述粉體材料包括活性材料和惰性材料。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好粉體材料，其特征在于，所述活性材料為粒徑<80 y m的微集料。
3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好粉體材料，其特征在于，所述惰性材料為80y m <粒徑(IOOOiim的細集料。
4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好粉體材料，其特征在于，所述活性材料占粉體材料35% -45% o
5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好粉體材料，其特征在于，所述惰性材料占粉體材料55% -65%。
6.一種如權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好粉體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A、通過預(yù)處理設(shè)備處置建筑垃圾,得到5mm<粒徑< 50mm的物料； B、將步驟A所得物料進一步制粉，得到粒徑<1000 u m的粉體材料。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A建筑垃圾預(yù)處理的步驟包括:粗破、分揀、磁選、中破、篩分。
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述粗破指采用破碎設(shè)備將建筑垃圾粗破碎至粒徑100mm。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述粗破的破碎設(shè)備包括顎破、反擊破、輥破和錘破。
10.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述分揀指將建筑垃圾中塑料、織物、木頭之類輕質(zhì)可燃物采用人工或機械的方式去除。
11.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述中破指使用破碎設(shè)備將粗物料破碎至粉末。
12.如權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述中破的破碎設(shè)備包括反擊破和粗錘破。
13.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述篩分指將不同粒徑的物料分開以作不同方式處置。
14.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟B制粉的步驟包括:粉磨、收集粉體材料。
15.如權(quán)利要求14所述的制備方法，其特征在于，所述粉磨指使用粉磨設(shè)備對物料進行研磨。
16.如權(quán)利要求15所述的制備方法，其特征在于，所述粉磨設(shè)備包括輥壓機、立磨、錘磨機和沖擊磨。
17.如權(quán)利要求14所述的制備方法，其特征在于，所述收集粉體材料指使用收塵設(shè)備收集粒徑< 1000 u m的粉體材料。
18.如權(quán)利要求17所述的制備方法，其特征在于，所述收塵設(shè)備包括氣箱脈沖收集器。
19.如權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好粉體材料的應(yīng)用，其特征在于，用于制備混凝土、砂漿或墻體材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)境友好粉體材料，所述粉體材料為粒徑≤1000μm的建筑垃圾再生集料，并且所述粉體材料包括活性材料和惰性材料；本發(fā)明還公開了所述的環(huán)境友好粉體材料的制備方法；本發(fā)明的環(huán)境友好粉體材料，從材料生產(chǎn)、到材料使用，實現(xiàn)了資源綜合利用，并且不對環(huán)境產(chǎn)生危害，以及生產(chǎn)過程的低能耗、低消耗，是一種人們樂于接受、具有環(huán)境協(xié)調(diào)性的新材料。
文檔編號C04B18/16GK103159420SQ20111040737
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者楊德志, 徐東升, 朱偉良, 劉瓊, 陸沈磊, 王曉波, 董楊 申請人:上海德濱環(huán)?？萍加邢薰?br>