本發(fā)明涉及節(jié)能減排和廢棄資源綜合利用領(lǐng)域，尤其是涉及一種鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
鈣長(zhǎng)石為鈣鋁硅酸鹽礦物，化學(xué)式為cao·al2o3·2sio2，化學(xué)組成al2o3：36.69％，sio2：43.17％，cao：20.14％，鈣長(zhǎng)石密度小熱導(dǎo)率低，是制備高溫隔熱材料的理想原料。由于鈣長(zhǎng)石在自然界中較少，因此工業(yè)上所采用的鈣長(zhǎng)石都為人工合成。
建筑垃圾主要是指建筑物在建設(shè)和拆除過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物。近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，城市建筑垃圾的產(chǎn)出量持續(xù)增多，建筑垃圾的資源化無(wú)害化利用越來(lái)越成為人們關(guān)注的課題。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)建筑垃圾的利用主要是將其破碎篩分，取篩上的顆粒料做骨料替代天然沙石制作再生混凝土；對(duì)篩下的建筑垃圾細(xì)粉采用填埋等方法處理。建筑垃圾經(jīng)分揀后主要為廢棄混凝土和碎磚，其化學(xué)成分為sio2(40-55％)、cao(15-25％)和al2o3(7-20％)等，與鈣長(zhǎng)石的組成元素基本相同，如何有效利用建筑垃圾，實(shí)現(xiàn)建筑垃圾的資源化無(wú)害化利用是當(dāng)前需要解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚及其制備方法，以建筑垃圾為主要原料制備出一種強(qiáng)度高、保溫效果好的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚，實(shí)現(xiàn)了建筑垃圾的資源化無(wú)害化利用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚，包括以下重量份的原料：建筑垃圾細(xì)粉60-70份；高鋁礬土細(xì)粉15-25份；藍(lán)晶石細(xì)粉5～10份；鋸末2-4份；亞硫酸紙漿廢液104-106份；所述建筑垃圾細(xì)粉的粒度小于0.1mm；所述高鋁礬土細(xì)粉的粒度小于0.088mm，所述高鋁礬土細(xì)粉中al2o3的重量百分含量為:80-88％；所述藍(lán)晶石細(xì)粉的粒度小于0.5mm，藍(lán)晶石細(xì)粉中al2o3的重量百分含量為50-55％，sio2的重量百分含量為45-50％；所述鋸末的粒度為0.5-1.5mm；所述亞硫酸紙漿廢液的比重為1.2～1.3。
一種鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，將建筑垃圾細(xì)粉、高鋁礬土細(xì)粉和藍(lán)晶石細(xì)粉按配比稱(chēng)量后倒入球磨機(jī)中預(yù)混合，得到預(yù)混好的原料細(xì)粉；
步驟二，在攪拌機(jī)中依次加入鋸末、亞硫酸紙漿廢液和預(yù)混好的原料細(xì)粉，混合均勻后取出用壓機(jī)壓制成磚坯；
步驟三，將坯體干燥至殘余水分不大于1％后，在窯體中燒成并保溫，燒成溫度為1250－1300℃，即制得本發(fā)明的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚；所述保溫時(shí)間為4－6小時(shí)；所述建筑垃圾細(xì)粉為建筑物在建設(shè)和拆除過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，所述建筑垃圾包括以下按重量百分含量計(jì)的組分：al2o3：10-20％，sio2：40-55％，cao：18-25％。
優(yōu)選的，所述窯體為倒焰窯、梭式窯或隧道窯。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明以建筑垃圾為主要原料，加入高鋁礬土細(xì)粉以增加制品中al2o3含量，使其接近鈣長(zhǎng)石的化學(xué)組成；加入藍(lán)晶石細(xì)粉作為膨脹劑避免高溫收縮過(guò)大而導(dǎo)致的制品開(kāi)裂。為了制備輕質(zhì)多孔材料在配料時(shí)加入少量鋸末做高溫?zé)?，通過(guò)混料、成型和燒成工藝，制備出密度小，強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率低的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚。生產(chǎn)出的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚的強(qiáng)度為1.0-4.0mpa，密度為0.8-1.0g/cm3，導(dǎo)熱系數(shù)(350℃)為0.15-0.20w/m.k，可用于高溫窯爐的保溫隔熱。本發(fā)明以建筑廢棄物(建筑垃圾)為主要原料，具有原料成本低，制備方法簡(jiǎn)單，條件易控制等特點(diǎn)，具有很好的推廣應(yīng)用前景。
本發(fā)明與現(xiàn)有的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚的制備方法相比，所用原料主要為建筑垃圾細(xì)粉，不僅降低了生產(chǎn)成本又充分利用了廢棄物，減少了建筑垃圾對(duì)環(huán)境的污染，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。與現(xiàn)有的建筑垃圾處理方法相比，具有利用率高、產(chǎn)品附加值大等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)有建筑垃圾處理和利用方法的有效補(bǔ)充。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但不局限于下列實(shí)施例。
本發(fā)明的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚包括以下重量份的原料：建筑垃圾細(xì)粉60-70份；高鋁礬土細(xì)粉15-25份；藍(lán)晶石細(xì)粉5～10份；鋸末2-4份；亞硫酸紙漿廢液104-106份。原料建筑垃圾細(xì)粉為建筑物在建設(shè)和拆除過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，粒度小于0.1mm，其化學(xué)成分(以重量百分含量計(jì))主要為：al2o3：10-20％，sio2：40-55％，cao：18-25％。
原料高鋁礬土細(xì)粉的粒度小于0.088mm，高鋁礬土細(xì)粉的al2o3含量(重量百分含量)為80-88％。原料藍(lán)晶石細(xì)粉的粒度小于0.5mm，藍(lán)晶石細(xì)粉中al2o3的重量百分含量為50-55％，sio2的重量百分含量為45-50％。原料鋸末為木材加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢料，粒度為0.5-1.5mm。亞硫酸紙漿廢液的比重為1.2～1.3。
本發(fā)明的制備方法為：步驟一，將建筑垃圾細(xì)粉、高鋁礬土細(xì)粉和藍(lán)晶石細(xì)粉按以上配比稱(chēng)量后倒入球磨機(jī)中預(yù)混合，得到預(yù)混好的原料細(xì)粉；
步驟二，在攪拌機(jī)中按以上配比依次加入鋸末、亞硫酸紙漿廢液和預(yù)混好的原料細(xì)粉，混合均勻后取出用壓機(jī)壓制成磚坯；
步驟三，將坯體干燥至殘余水分不大于1％后，在倒焰窯、梭式窯或隧道窯中燒成并保溫，燒成溫度為1250－1300℃，即制得本發(fā)明的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚。
該制備方法是采用建筑垃圾細(xì)粉、高鋁礬土細(xì)粉和藍(lán)晶石細(xì)粉為原料，鋸末為造孔劑，亞硫酸紙漿廢液為結(jié)合劑，通過(guò)配料-混料-成型-干燥-焙燒等工藝，制備出一種強(qiáng)度高、保溫效果好的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚。生產(chǎn)出的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚的強(qiáng)度為1.0-4.0mpa，密度為0.8-1.0g/cm3，導(dǎo)熱系數(shù)(350℃)為0.15-0.20w/m.k，可用于高溫窯爐的保溫隔熱。
實(shí)施例1
稱(chēng)取70份粒度小于0.1mm的建筑垃圾細(xì)粉，20份粒度小于0.088mm的高鋁礬土細(xì)粉，8份粒度小于0.5mm的藍(lán)晶石細(xì)粉，用2份粒度為0.5-1.5mm鋸末做為造孔劑，以及104份比重為1.2的亞硫酸紙漿廢液做為結(jié)合劑。
將建筑垃圾細(xì)粉、高鋁礬土細(xì)粉和藍(lán)晶石細(xì)粉按以上配比稱(chēng)量后倒入球磨機(jī)中預(yù)混合，得到預(yù)混好的原料細(xì)粉；在攪拌機(jī)中按以上配比依次加入鋸末、亞硫酸紙漿廢液和預(yù)混好的原料細(xì)粉，混合均勻后取出用壓機(jī)壓制成磚坯；將坯體干燥至殘余水分不大于1％后，在倒焰窯、梭式窯或隧道窯中燒成，燒成溫度為1300℃，在1300℃高溫下保溫5小時(shí)，并在即制得本發(fā)明的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚。
所得產(chǎn)品性能為：體積密度為1.0g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)為4.0mpa，350℃導(dǎo)熱系數(shù)0.20w/m.k，制品經(jīng)xrd分析有鈣長(zhǎng)石相生成。
實(shí)施例2
稱(chēng)取70份粒度小于0.1mm的建筑垃圾細(xì)粉，20份粒度小于0.088mm的高鋁礬土細(xì)粉和10份粒度小于0.5mm的藍(lán)晶石細(xì)粉，用3份粒度為0.5-1.5mm鋸末做為造孔劑，外加105份比重為1.3的亞硫酸紙漿廢液做為結(jié)合劑。
將建筑垃圾細(xì)粉、高鋁礬土細(xì)粉和藍(lán)晶石細(xì)粉按以上配比稱(chēng)量后倒入球磨機(jī)中預(yù)混合，得到預(yù)混好的原料細(xì)粉；在攪拌機(jī)中按以上配比依次加入鋸末、亞硫酸紙漿廢液和預(yù)混好的原料細(xì)粉，混合均勻后取出用壓機(jī)壓制成磚坯；將坯體干燥至殘余水分不大于1％后，在倒焰窯、梭式窯或隧道窯中燒成，燒成溫度為1250℃，在1250℃高溫下保溫5小時(shí)，并在即制得本發(fā)明的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚。
所得產(chǎn)品性能為：體積密度為0.9g/cm3；常溫耐壓強(qiáng)為2.5mpa，350℃導(dǎo)熱系數(shù)0.18w/m.k，經(jīng)xrd分析制品中有鈣長(zhǎng)石相生成。
實(shí)施例3
采用60份粒度小于0.1mm的建筑垃圾細(xì)粉，25份的粒度小于0.088mm的高鋁礬土細(xì)粉和12份粒度小于0.5mm的藍(lán)晶石細(xì)粉，用4份粒度為0.5-1.5mm鋸末做為造孔劑，外加105份比重為1.2的亞硫酸紙漿廢液做為結(jié)合劑。
將建筑垃圾細(xì)粉、高鋁礬土細(xì)粉和藍(lán)晶石細(xì)粉按以上配比稱(chēng)量后倒入球磨機(jī)中預(yù)混合，得到預(yù)混好的原料細(xì)粉；在攪拌機(jī)中按以上配比依次加入鋸末、亞硫酸紙漿廢液和預(yù)混好的原料細(xì)粉，混合均勻后取出用壓機(jī)壓制成磚坯；將坯體干燥至殘余水分不大于1％后，在倒焰窯、梭式窯或隧道窯中燒成，燒成溫度為1300℃，在1300℃高溫下保溫5小時(shí)，并在即制得本發(fā)明的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚。
所得產(chǎn)品性能為：體積密度為0.8g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)為2.0mpa，導(dǎo)熱系數(shù)0.15w/m.k，制品經(jīng)xrd分析含有大量鈣長(zhǎng)石相。
實(shí)施例4
采用65份粒度小于0.1mm的建筑垃圾細(xì)粉，25份的粒度小于0.088mm的高鋁礬土細(xì)粉和8份粒度小于0.5mm的藍(lán)晶石細(xì)粉，用3份粒度為0.5-1.5mm鋸末做為造孔劑，外加105份比重為1.2的亞硫酸紙漿廢液做為結(jié)合劑。
將建筑垃圾細(xì)粉、高鋁礬土細(xì)粉和藍(lán)晶石細(xì)粉按以上配比稱(chēng)量后倒入球磨機(jī)中預(yù)混合，得到預(yù)混好的原料細(xì)粉；在攪拌機(jī)中按以上配比依次加入鋸末、亞硫酸紙漿廢液和預(yù)混好的原料細(xì)粉，混合均勻后取出用壓機(jī)壓制成磚坯；將坯體干燥至殘余水分不大于1％后，在倒焰窯、梭式窯或隧道窯中燒成，燒成溫度為1250℃，在1250℃高溫下保溫6小時(shí)，并在即制得本發(fā)明的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚。
所得產(chǎn)品性能為：體積密度為0.9g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)為3.0mpa，導(dǎo)熱系數(shù)0.18w/m.k，制品經(jīng)xrd分析含有大量鈣長(zhǎng)石相。
實(shí)施例5
采用60份粒度小于0.1mm的建筑垃圾細(xì)粉，15份的粒度小于0.088mm的高鋁礬土細(xì)粉和8份粒度小于0.5mm的藍(lán)晶石細(xì)粉，用3份粒度為0.5-1.5mm鋸末做為造孔劑，外加106份比重為1.3的亞硫酸紙漿廢液做為結(jié)合劑。
將建筑垃圾細(xì)粉、高鋁礬土細(xì)粉和藍(lán)晶石細(xì)粉按以上配比稱(chēng)量后倒入球磨機(jī)中預(yù)混合，得到預(yù)混好的原料細(xì)粉；在攪拌機(jī)中按以上配比依次加入鋸末、亞硫酸紙漿廢液和預(yù)混好的原料細(xì)粉，混合均勻后取出用壓機(jī)壓制成磚坯；將坯體干燥至殘余水分不大于1％后，在倒焰窯、梭式窯或隧道窯中燒成，燒成溫度為1300℃，在1300℃高溫下保溫6小時(shí)，并在即制得本發(fā)明的鈣長(zhǎng)石輕質(zhì)隔熱磚。
所得產(chǎn)品性能為：體積密度為0.9g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)為3.5mpa，導(dǎo)熱系數(shù)0.19w/m.k，制品經(jīng)xrd分析含有大量鈣長(zhǎng)石相。
最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，如改變方形槽的數(shù)量或排列方式，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。