專利名稱：一種以磷石膏為原料制備的標(biāo)磚材料及標(biāo)磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種以磷石膏為原料制備的標(biāo)磚材料及標(biāo)磚的制備方法。
背景技術(shù)：
磷肥廠生產(chǎn)中排放的礦渣，主要成分為石膏，其結(jié)構(gòu)疏松，又名磷石膏，全國目前每年可產(chǎn)生500多萬噸，由于其含水量高、磷石膏與其中的氧化鐵結(jié)晶細(xì)小，如爛泥一樣，很難堆高，按1. 3噸/立方，高度20米，每年可占300畝地，給環(huán)境保護(hù)及資源化利用帶來很大困難。由于該尾礦主要成分為高含鐵量、高含水率的2-水石膏，并且為非放射性物質(zhì)，微量兀素均未超過排放標(biāo)準(zhǔn)、并且放射性檢測符合GB6566-2001《建筑材料放射性核兀素限量》中建筑材料的技術(shù)要求，作為建筑工業(yè)的原材料及輔料有很高的利用價(jià)值。由于尾礦產(chǎn)量很大，必須找到一種耗量大、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益好的行業(yè)或產(chǎn)品才能滿足要求。經(jīng)反復(fù)論證，最終確定把該尾礦作為各種建筑用磚及砌塊的主要原料，這樣即迎合了市場對(duì)該類建筑材料不斷增大的需求，又為解決該尾礦環(huán)保利用問題提供了一個(gè)好的途徑。為此，我們進(jìn)行了高摻入量建筑用磚及燒結(jié)砌塊的制備研究與探討。首先篩選了適用于制備建筑用磚及砌塊的各種原料，包括黃土、粉煤灰、風(fēng)化的頁巖、可塑性好一些的粘土等，參考幾個(gè)老牌制磚廠的成熟工藝及配方，進(jìn)行了不同配比、不同組份的交叉試驗(yàn)，效果均不理想，具體出現(xiàn)以下問題I)樣品強(qiáng)度低，甚至一捏就碎；2)燒失量過大，最大的有20-30% ；3)燒結(jié)性能 差，表面粗糙、氣孔率高；4)顏色不符合磚及砌塊的大眾審美色；5)尾礦的加入量均不能超過30%，尾礦的消耗量很??；6)低溫成型也出現(xiàn)很多問題，比如坯體強(qiáng)度低、易開裂、干燥速度過慢等。7)同時(shí)受成型壓力、燒成制度、骨料粒度等因素影響，在本試驗(yàn)中，隨著成型壓力增大、骨料粒度增大，燒結(jié)溫度升高、保溫時(shí)間延長，樣品磚的抗壓強(qiáng)度及各項(xiàng)理化指標(biāo)都有所提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種以磷石膏為原料制備的標(biāo)磚材料及標(biāo)磚的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。具體步驟如下一種以磷石膏為原料制備的標(biāo)磚材料，所述標(biāo)磚由下列重量百分比的原料制成頁巖35-55%，磷石膏30-45%，粉煤10-20%。優(yōu)選地，所述標(biāo)磚材料由下列重量百分比的原料制成頁巖40%，磷石膏45%，粉煤 15%。
優(yōu)選地，所述標(biāo)磚材料由下列重量百分比的原料制成頁巖50%，磷石膏35%，粉煤 15%。一種制備標(biāo)磚的方法，所述方法包括以下步驟步驟1，將頁巖、磷石膏和粉煤按重量百分比進(jìn)行配料；步驟2，將配好的頁巖、磷石膏和粉煤的混料進(jìn)行初步粉碎；步驟3，對(duì)初步粉碎的混料進(jìn)行細(xì)粉碎；步驟4，對(duì)細(xì)粉的混料進(jìn)行過篩；步驟5，將步驟4中過篩后的混料進(jìn)行儲(chǔ)料陳化；步驟6，對(duì)陳化后的混料進(jìn)行初練；步驟7，對(duì)初練后的混料進(jìn)行二練；步驟8，對(duì)二練后的混料進(jìn)行擠壓成型，形成磚坯；步驟9，對(duì)磚坯進(jìn)行干燥處理；步驟10，對(duì)干燥處理后的磚坯進(jìn)行燒結(jié)工藝后形成成品磚。優(yōu)選地，上 述步驟I中的磷石膏的水分含量為50%。優(yōu)選地，上述步驟4中過篩時(shí)滾筒篩的孔徑為2. 5mm。優(yōu)選地，上述步驟8中成型磚坯中所含水分為18-20%。優(yōu)選地，上述步驟9中的干燥溫度為80_100°C，干燥時(shí)間為24小時(shí)。優(yōu)選地，上述步驟10中燒成溫度為950_1050°C。優(yōu)選地，上述步驟10中燒成周期為48小時(shí)。實(shí)施本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明以尾礦渣與風(fēng)化程度較差的頁巖為主體，占總重量比的86%，粉煤為熱量載體，輔以功能性原料增加可塑性，提高低溫成形性能及高溫?zé)Y(jié)性能，確保CaSO4,在高溫?zé)Y(jié)過程中最大限度地參與燒結(jié)反應(yīng)。2、磷肥廠生產(chǎn)中排放的尾礦渣完全可以作為生產(chǎn)制備建筑用磚及砌塊等產(chǎn)品的原材料，并且實(shí)現(xiàn)了高的摻入比，目前已經(jīng)達(dá)到40%。3、制備的標(biāo)磚為建筑用標(biāo)磚、空心磚、燒結(jié)性砌塊、自保溫磚等。4、生產(chǎn)過程中所用的生產(chǎn)設(shè)備可以采用目前的一般制磚設(shè)備即可滿足工藝要求，對(duì)設(shè)備的適應(yīng)性很強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種標(biāo)磚材料，該標(biāo)磚材料由下列重量百分比的原料制成頁巖35-55%，磷石膏30-45%，粉煤10-20%。該原料中各組分優(yōu)選配比為頁巖40 %，磷石膏45%，粉煤15%。該原料中各組分優(yōu)選配比還可以為頁巖50%，磷石膏35%，粉煤15%。本發(fā)明提供的制備標(biāo)磚的方法，該標(biāo)磚包括燒結(jié)標(biāo)磚、燒結(jié)空心磚及燒結(jié)砌塊，該方法首先將頁巖、磷石膏和粉煤按重量百分比進(jìn)行配料，其中磷石膏的水分含量為50%。其次將配好的頁巖、磷石膏和粉煤的混料進(jìn)行初步粉碎；然后對(duì)初步粉碎的混料進(jìn)行細(xì)粉碎；接著對(duì)細(xì)粉的混料進(jìn)行過篩，過篩時(shí)滾筒篩的孔徑為2. 5_。再將步驟4中過篩后的混料進(jìn)行儲(chǔ)料陳化；然后對(duì)陳化后的混料進(jìn)行初練；然后對(duì)初練后的混料進(jìn)行二練；接著對(duì)二練后的混料進(jìn)行擠壓成型，形成磚坯，該磚坯中所含水分為18-20%。對(duì)磚坯進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為80-100°C，干燥時(shí)間為24小時(shí)。最后對(duì)干燥處理后的磚坯在溫度為950-1050°C，燒成周期為48小時(shí)的環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)后形成成品磚。本發(fā)明以尾礦渣與風(fēng)化程度較差的頁巖為主體，占總重量比的86%，粉煤為熱量載體，輔以功能性原料增加可塑性，提高低溫成形性能及高溫?zé)Y(jié)性能，確保CaSO4在高溫?zé)Y(jié)過程中最大限度地參與燒結(jié)反應(yīng)，并嵌入到莫來石晶體中，減少產(chǎn)品收縮，并加入少量化工原料調(diào)節(jié)成品顏色,經(jīng)過多次試驗(yàn)最后取得成功,試制出建筑用標(biāo)磚。通過小試、中試，產(chǎn)品均達(dá)到使用要求。磷肥廠生產(chǎn)中排放的尾礦渣完全可以作為生產(chǎn)制備建筑燒結(jié)標(biāo)磚、燒結(jié)空心磚及燒結(jié)砌塊等產(chǎn)品的原材料，并且實(shí)現(xiàn)了高的摻入比，目前已經(jīng)達(dá)到40%。產(chǎn)品方面主要有建筑用標(biāo)磚、空心磚、燒結(jié)性砌塊、自保溫磚等。生產(chǎn)設(shè)備采用目前的一般制磚設(shè)備即可滿足工藝要求 ，對(duì)設(shè)備的適應(yīng)性很強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種以磷石膏為原料制備的標(biāo)磚材料，其特征在于所述標(biāo)磚材料由下列重量百分比的原料制成頁巖35-55%，磷石膏30-45%，粉煤10-20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以磷石膏為原料制備的標(biāo)磚材料，其特征在于所述標(biāo)磚材料由下列重量百分比的原料制成頁巖40%，磷石膏45%，粉煤15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以磷石膏為原料制備的標(biāo)磚材料，其特征在于所述標(biāo)磚材料由下列重量百分比的原料制成頁巖50%，磷石膏35%，粉煤15%。
4.一種用權(quán)利要求1所述材料制備標(biāo)磚的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 1)將頁巖、磷石膏和粉煤按重量百分比進(jìn)行配料； 2)將配好的頁巖、磷石膏和粉煤的混料進(jìn)行初步粉碎； 3)對(duì)初步粉碎的混料進(jìn)行細(xì)粉碎； 4)對(duì)細(xì)粉的混料進(jìn)行過篩； 5)將步驟4中過篩后的混料進(jìn)行儲(chǔ)料陳化； 6)對(duì)陳化后的混料進(jìn)行初練； 7)對(duì)初練后的混料進(jìn)行ニ練； 8)對(duì)ニ練后的混料進(jìn)行擠壓成型，形成磚坯； 9)對(duì)磚坯進(jìn)行干燥處理； 10)對(duì)干燥處理后的磚坯進(jìn)行燒結(jié)エ藝后形成成品磚。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備標(biāo)磚的方法，其特征在于所述步驟I中的磷石膏的水分含量為50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備標(biāo)磚的方法，其特征在于所述步驟4中過篩時(shí)滾筒篩的孔徑為2. 5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備標(biāo)磚的方法，其特征在于所述步驟8中成型磚坯中所含水分為18-20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備標(biāo)磚的方法，其特征在于所述步驟9中的干燥溫度為80-100°C，干燥時(shí)間為24小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備標(biāo)磚的方法，其特征在于所述步驟10中燒成溫度為950-1050°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述制備標(biāo)磚的方法，其特征在于所述步驟10中燒成周期為48小吋。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以磷石膏為原料制備的標(biāo)磚材料及標(biāo)磚的制備方法。其中標(biāo)磚的原料重量百分比為頁巖35-55％，磷石膏30-45％，粉煤10-20％。工藝流程通過將原料進(jìn)行配料、初碎、細(xì)碎、過篩、儲(chǔ)料陳化、初練、二練、擠壓成型、裝車、干燥、燒結(jié)成型、分級(jí)以及裝箱的工藝，形成最終的成品標(biāo)磚。本發(fā)明解決了目前磷肥廠生產(chǎn)中廢料磷石膏綜合利用的難題及現(xiàn)有工藝和配比制備的標(biāo)磚樣品強(qiáng)度低，燒結(jié)性能差等技術(shù)問題。本發(fā)明提供的工藝用原料提高了低溫成形性能及高溫?zé)Y(jié)性能，確保CaSO4，在高溫?zé)Y(jié)過程中最大限度地參與燒結(jié)反應(yīng)。
文檔編號(hào)C04B33/132GK103044007SQ201210585470
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者徐立蕭 申請(qǐng)人:徐立蕭