專利名稱：粉煤灰水化磚的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉煤灰綜合利用，建材領(lǐng)域。用以火力發(fā)電廠排放的粉煤灰為主要原料，配有氧化鈣，硫酸鈣及硅酸鈉作用下，生產(chǎn)制造粉煤灰水化磚的方法。
目前，全國(guó)每年排放粉煤灰約為7500萬(wàn)噸，予計(jì)到2000年可達(dá)1.5億噸。如粉煤灰綜合利用率按30%計(jì)算，到那時(shí)每年還仍有1億噸粉煤灰無(wú)有用向。只好排放到江河湖海中，或堆積在山谷良田中。因此，一是污染環(huán)境，二是侵點(diǎn)土地，三是浪費(fèi)資金，害國(guó)害民。另一方面還應(yīng)看到傳統(tǒng)的秦磚漢瓦，在全國(guó)一直延續(xù)，毀田燒磚猛增不減。今將粉煤灰貯存占地和燒磚毀田的數(shù)字加起來(lái)情況嚴(yán)峻。這種情況對(duì)我國(guó)人多地少的狀況來(lái)說(shuō)，不能不說(shuō)這是對(duì)人類的自我毀滅。
今以粉煤灰作為再生資源來(lái)認(rèn)識(shí)，有效的解決粉煤灰綜合利用問(wèn)題，如有條件的單位和地區(qū)，都來(lái)采用粉煤灰為原料，生產(chǎn)制造粉煤灰水化磚，大量吃灰用灰，解決了粉煤灰不占地，制磚不用粘土。那將是一項(xiàng)利國(guó)利民的大事。具有環(huán)境效益，社會(huì)效益，經(jīng)濟(jì)效益及其深遠(yuǎn)的政治意義。
據(jù)查，當(dāng)前采用粉煤灰為原料，生產(chǎn)制磚的方法有(1).用少量的粉煤灰摻合粘土燒結(jié)磚。
(2).用少量粉煤灰加沙石骨料水泥壓制磚。
(3).用粉煤灰摻白灰蒸養(yǎng)，蒸壓磚。
(4).用少量粉煤灰加爐渣，砂石，水泥壓制灰砂磚。
上述例中，歸納起來(lái)因下述問(wèn)題，限制了應(yīng)用推廣。
(1).吃灰量少，用灰量小。
(2).燒結(jié)或蒸養(yǎng)，浪費(fèi)能源。
(3).摻合粘土繼續(xù)破壞土地資源。
(4).摻合水泥，砂石骨料成本高。
(5).工藝復(fù)雜，投資大難以推廣。
本發(fā)明粉煤灰水化磚，其生產(chǎn)制造方法，是根據(jù)粉煤灰具有火山灰的特性，采用矸性激發(fā)的原理，使粉煤灰中的有效二氧化硅與游離氧化鈣生成水化性硅酸鈣，達(dá)到增加強(qiáng)度的目的。為使硅鈣水化反應(yīng)完全，采起三次矸性激發(fā)工藝，確定粉煤灰水化磚工藝流程為配料輪碾-成球水化-成坯水化-成品，其工藝與產(chǎn)品特點(diǎn)是(1).吃灰量多，用灰量大，粉煤灰達(dá)80%。
(2).不燒結(jié)，不蒸養(yǎng)，節(jié)能。
(3).不加水泥，不加骨料，成本低。
(4).完全代替粘土制磚，保護(hù)土地資源。
(5).產(chǎn)品質(zhì)量可全部達(dá)到粉煤灰磚標(biāo)準(zhǔn)。
(6).工藝流程短，設(shè)備簡(jiǎn)單投資少易推廣。
實(shí)施例1.本發(fā)明按工藝流程第一道工序要求，配料輪碾即一次矸性激發(fā)，稱量粉煤灰(濕灰或干灰)按干基計(jì)算，稱灰80%，生石灰20%(游離氧化鈣含量＞60%)，硫酸鈣3%(粉煤灰加生石灰的總量比)，水份按全物料計(jì)算控制在25-30%?；彀韬笸ㄟ^(guò)輪碾，投料厚度30-40mm，輪碾時(shí)間20-25分鐘。輪碾后物料有油亮感，手捏成團(tuán)，手松團(tuán)不散，不變型。然后陳化消解4-6小時(shí)，使生石灰全部轉(zhuǎn)化生成氫氧化鈣。使這種矸性物質(zhì)浸蝕破壞粉煤灰的顆粒表面，達(dá)到矸性激發(fā)作用，使硅鈣化合生成水化性硅酸鈣，水化性鋁酸鈣，水化性硫鋁酸鈣。輪碾是本工序的關(guān)鍵，進(jìn)一步使機(jī)械破壞粉煤灰顆粒堅(jiān)硬的外殼，增大比表面積，溶出可溶出的大部分或全部二氧化硅，有助硅鈣接觸和化合反應(yīng)。
用一次矸性激發(fā)的物料，通過(guò)擠出造粒成球，擠出壓力要求＞6Kg/cm粒度5-10mm，粒球自然晾干，水份含量控制在10%時(shí)，投入到4-6%硅酸鈉水溶液中，進(jìn)行二次矸性激發(fā)。常溫水化反應(yīng)時(shí)間18-24小時(shí)。
取一次矸性激發(fā)物料20-40%，二次矸性激發(fā)物粒球80-60%混合攪拌，水份控制在15-20%模壓成坯，自然晾干，水份控制在10%時(shí)，投入在5-10%的硅酸鈉水溶液中，進(jìn)行三次矸性激發(fā)。常溫水化反應(yīng)時(shí)間18-24小時(shí)即為成品。
二次，三次矸性激發(fā)，關(guān)鍵在于硅酸鈉水溶液。硅酸鈉加水稀釋后生成強(qiáng)矸性氫氧化鈉和偏硅酸鈉，這種物質(zhì)進(jìn)一步浸蝕粉煤灰顆粒表面，溶出可溶出的二氧化硅，進(jìn)一步矸性激發(fā)，補(bǔ)充和完善一次矸性激發(fā)的不足，徹底完善硅鈣的水化反應(yīng)，達(dá)到增加強(qiáng)度的目的。
實(shí)施例2.配料輪碾工藝與實(shí)施例1相同，再通過(guò)制坯機(jī)擠壓制坯，自然晾干，水份控制在10%時(shí)，投入4-6%的硅酸鈉水溶液中，進(jìn)行二次矸性激發(fā)，常溫水化反應(yīng)時(shí)間18-24小時(shí)即為成品，可稱為粉煤灰水化擠出磚。
實(shí)施例3.配料輪碾工藝與實(shí)施例1相同，根據(jù)制品不同，根據(jù)物理化學(xué)性能要求不同，而成型工藝不同。如擠出成型，振搗成型，澆注成型，分別再采用二次或三次矸性激發(fā)，進(jìn)行水化反應(yīng)制成步道磚，路邊石，予制構(gòu)件，管材等系列產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.粉煤灰水化磚，是以粉煤灰為主要原料，生產(chǎn)制造工業(yè)，民用建筑用磚的方法，采用三次矸性激發(fā)技術(shù)，經(jīng)配料輪碾，成球水化反應(yīng)，成坯水化反應(yīng)等工藝過(guò)程制成成品，其特征在于(1).一次矸性激發(fā)，激發(fā)劑采用氧化鈣和硫酸鈣，按重量比稱取粉煤灰60--80%，氧化鈣20--40%，硫酸鈣3--5%，水20--25%混拌輪碾，為一次矸性激發(fā)。(2).二次矸性激發(fā)，激發(fā)劑采用4--6%的硅酸鈉溶液，將一次矸性激發(fā)的物料造粒成球5--10mm，自然晾干，球粒水份在10%時(shí)，投入在激發(fā)劑溶液中，常溫下進(jìn)行成球水化反應(yīng)18--24小時(shí)為二次矸性激發(fā)，又稱為成球水化反應(yīng)。(3).三次矸性激發(fā)，激發(fā)劑采用5--10%的硅酸鈉溶液，將60--80%的成球水化反應(yīng)物和20--40%的一次矸性激發(fā)物混拌，模壓成坯，自然晾干，成坯水份在10%時(shí)，投入在激發(fā)劑溶液中，常溫下進(jìn)行成坯水化反應(yīng)18--24小時(shí)為三次矸性激發(fā)，又稱為成坯水化反應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1中制造方法，其特征在于一次矸性激發(fā)物料中有效氧化鈣含量控制在12-16%，氧化鈣來(lái)源于生石灰或電石渣。
3.如權(quán)利要求1中制造方法，其特征在于采用低模數(shù)的硅酸鈉，要求模數(shù)為1.8-2.5之間。
4.如權(quán)利要求1中制造方法，其特征在于模壓成坯壓力＞10Kg/Cm
5.如權(quán)利要求1.2.3.4中制造方法，其特征在于成型方法不同可生產(chǎn)制造磚瓦，予制構(gòu)件，管材，步道磚，路邊石等系列產(chǎn)品。
全文摘要
粉煤灰水化磚，是以粉煤灰為硅質(zhì)材料，在鈣質(zhì)材料參與下，經(jīng)矸性激發(fā)，水化生產(chǎn)制造的墻體材料，屬于粉煤灰綜合利用，建材領(lǐng)域。本發(fā)明利用粉煤灰具有火山灰的特性，采用三次矸性激發(fā)技術(shù)，即配料輪碾，成球水化，成坯水化等工藝制成成品。本發(fā)明用灰多，吃灰量大；不燒結(jié)不蒸養(yǎng)，節(jié)能；不用水泥，不加砂石，成本低。其產(chǎn)品具有強(qiáng)度好，重量輕等特點(diǎn)。是工業(yè)、民用的新型墻體建筑材料。
文檔編號(hào)C04B22/08GK1089583SQ93112028
公開(kāi)日1994年7月20日 申請(qǐng)日期1993年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月24日
發(fā)明者方寶清 申請(qǐng)人:方寶清