一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚。
【背景技術(shù)】
[0002]海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水釋放并加以利用。在海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長期性。眾所周知，現(xiàn)有的城鎮(zhèn)街道路面大都采用水泥混凝土、柏油、石材、陶瓷磚等不透水的材質(zhì)鋪設(shè)而成，這種硬化路面已經(jīng)不適應(yīng)建設(shè)海綿城市路面的趨勢。
[0003]透水磚具有良好的透水性及保濕性能，能很好地緩解城市由于硬化路面所帶來的“城市荒漠化”及“熱島效應(yīng)”問題，有利于保持城市水平衡；自然降水能夠迅速被透水磚吸收，并透過地表滲入地下，適時補充地下水位；透水磚能消除或減少地面積水，在產(chǎn)生防洪效益的同時，眾多城市污染物不通過流水迀移而造成更大面積的環(huán)境污染；降雨結(jié)束后，透水磚中的水分又逐漸釋放到空氣中，調(diào)節(jié)地表溫度和濕度，減輕城市“熱島效應(yīng)”，維護地表生態(tài)平衡；同時透水磚具有吸音和防滑功能，可改善行走的安全性與舒適性，吸收車輛行駛所產(chǎn)生的噪音，創(chuàng)造安靜舒適的交通環(huán)境。透水地磚可廣泛用于住宅、庭院、公園、廣場、人行道及輕量交通公路等路面的鋪設(shè)，能產(chǎn)生良好的社會、環(huán)境和生態(tài)效應(yīng)。
[0004]長期以來，污水廠的污泥處理一直是一個環(huán)保問題。污泥填埋不能從根本上解決污泥對環(huán)境的污染問題，而污泥的再生回收利用的成本很高，因此污泥的資源化利用被認為是最經(jīng)濟合理的處置方式。污水廠污泥除含有少量的有機成分外，大部分二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵等無機成分跟粘土成分相似，粘結(jié)性較好，因而可以制作磚、水泥熟料、陶粒等建筑材料的原料。長期以來，粘土磚一直作為建筑行業(yè)用量最大最重要的墻體材料，每年不僅會毀壞大量土地農(nóng)田，而且破壞了生態(tài)環(huán)境，所以將此制成建筑原料，是一種經(jīng)濟合理的處理方法。
[0005]我國南方有著豐富的離子型稀土資源，經(jīng)過幾十年開采，稀土尾礦堆積如山，嚴重影響著礦區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境。離子型稀土尾砂是一種富含鋁、硅的礦物原料，提取高嶺土后的二次尾砂以粗顆粒石英居多，可滿足制備陶瓷透水磚的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚，由下列重量份的原料制備制成:污水廠污泥40-43、稻殼6-7、鉀長石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、稀土二次尾砂30-33、黑滑石13-15、河沙13-14、純堿2-3、水性氟碳乳液4_5、紙漿廢液2_3、高嶺土 5_7。
[0008]所述一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚，由以下具體步驟制成:
(1)將污水廠污泥自然干燥，粉碎處理過200目篩，得到污泥粉待用；將一半量的污泥粉、稻殼、鉀長石粉混合，加入適量的水，放入攪拌機中以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌成泥料，控制含水量為20%，然后送入造粒機中擠出造粒得到污泥顆粒，控制顆粒粒度為10目；
(2)將污泥顆粒放入干燥箱中，以100°C的溫度干燥后送入電阻爐中進行燒結(jié)，升溫至800°C，保溫60分鐘，然后繼續(xù)升溫至1100°C，保溫60分鐘，得到多孔污泥顆粒；
(3)將稀土二次尾砂進行篩分，控制粒徑為10-20目左右的顆粒占80%，與河沙混合，得到混合粗骨料待用；將余下的20%的尾砂進行粉碎，過200目篩待用；將黑滑石粉碎，過100目篩，與200目的尾砂進行混合，送入混料機中，以600轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后繼續(xù)加入余量的污泥粉、高嶺土以及紙漿廢液，繼續(xù)混合20分鐘后出料，干燥后粉碎，過200目篩，得到混合細骨料；
(4)將上述混合粗骨料、混合細骨料、水玻璃、水性氟碳乳液以及其余剩余成分混合，加入適量的水拌合均勻，控制含水量15%，使得混合細骨料均勻地包裹在混合粗骨料表面，形成坯料，然后將坯料放入干壓成型機干壓成型，控制壓力為30MPa，再將制好的坯體置于恒溫干燥箱中在105°C的溫度下干燥8小時，最后送入電阻爐中燒結(jié)(首先迅速升溫至500°C，然后以4°C /min的速度升溫至600°C，再繼續(xù)升溫至1150°C，總燒成時間控制為300分鐘)，冷卻后取出即得。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明采用污水廠污泥作為主要成分，能夠解決污泥難以處理的問題，達到節(jié)能環(huán)保的要求；本發(fā)明在處理污水廠污泥時，采用二次燒結(jié)工藝，首先對一半量的污泥進行燒結(jié)，再將另一半以細粉的形態(tài)分別添加到磚坯的制備中，通過再次燒結(jié)，可以形成層層通孔的結(jié)構(gòu)，有利于提高磚體的孔隙率，從而可以提高透水率。
[0010]本發(fā)明采用稀土二次尾砂，配合高嶺土、河沙等骨料與水玻璃等粘結(jié)成分制成強度高的磚體，還添加了純堿、紙漿廢液等成分，同過燒結(jié)，使得磚體更加致密，強度進一步提升，同時可產(chǎn)生連通的孔隙，具有良好的透水功效，本發(fā)明可實現(xiàn)廢棄資源的再利用，節(jié)能環(huán)保，成本低，工藝便于工業(yè)控制。
【具體實施方式】
[0011]一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:污水廠污泥40、稻殼6、鉀長石粉4、粉煤灰10、水玻璃10、稀土二次尾砂30、黑滑石13、河沙13、純堿2、水性氟碳乳液4、紙漿廢液2、高嶺土 5。
[0012]所述一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚，由以下具體步驟制成:
(1)將污水廠污泥自然干燥，粉碎處理過200目篩，得到污泥粉待用；將一半量的污泥粉、稻殼、鉀長石粉混合，加入適量的水，放入攪拌機中以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌成泥料，控制含水量為20%，然后送入造粒機中擠出造粒得到污泥顆粒，控制顆粒粒度為10目；
(2)將污泥顆粒放入干燥箱中，以100°C的溫度干燥后送入電阻爐中進行燒結(jié)，升溫至800°C，保溫60分鐘，然后繼續(xù)升溫至1100°C，保溫60分鐘，得到多孔污泥顆粒；
(3)將稀土二次尾砂進行篩分，控制粒徑為10目左右的顆粒占80%，與河沙混合，得到混合粗骨料待用；將余下的20%的尾砂進行粉碎，過200目篩待用；將黑滑石粉碎，過100目篩，與200目的尾砂進行混合，送入混料機中，以600轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后繼續(xù)加入余量的污泥粉、高嶺土以及紙漿廢液，繼續(xù)混合20分鐘后出料，干燥后粉碎，過200目篩，得到混合細骨料；
(4)將上述混合粗骨料、混合細骨料、水玻璃、水性氟碳乳液以及其余剩余成分混合，加入適量的水拌合均勻，控制含水量15%，使得混合細骨料均勻地包裹在混合粗骨料表面，形成坯料，然后將坯料放入干壓成型機干壓成型，控制壓力為30MPa，再將制好的坯體置于恒溫干燥箱中在105°C的溫度下干燥8小時，最后送入電阻爐中燒結(jié)(首先迅速升溫至500°C，然后以4°C /min的速度升溫至600°C，再繼續(xù)升溫至1150°C，總燒成時間控制為300分鐘)，冷卻后取出即得。
[0013]對本發(fā)明實施例制成的透水地磚進行各項性能測試，保水性大于0.6g/cm2，透水系數(shù)為2.32X 10 2cm/s，抗彎強度為60.8MPa，25次凍融循環(huán)抗壓強度損失小于20%，符合行業(yè)標準。
【主權(quán)項】
1.一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:污水廠污泥40-43、稻殼6-7、鉀長石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、稀土二次尾砂30-33、黑滑石13-15、河沙13-14、純堿2_3、水性氟碳乳液4_5、紙漿廢液2_3、高嶺土 5_7。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將污水廠污泥自然干燥，粉碎處理過200目篩，得到污泥粉待用；將一半量的污泥粉、稻殼、鉀長石粉混合，加入適量的水，放入攪拌機中以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌成泥料，控制含水量為20%，然后送入造粒機中擠出造粒得到污泥顆粒，控制顆粒粒度為10目； (2)將污泥顆粒放入干燥箱中，以100°C的溫度干燥后送入電阻爐中進行燒結(jié)，升溫至800°C，保溫60分鐘，然后繼續(xù)升溫至1100°C，保溫60分鐘，得到多孔污泥顆粒； (3)將稀土二次尾砂進行篩分，控制粒徑為10-20目左右的顆粒占80%，與河沙混合，得到混合粗骨料待用；將余下的20%的尾砂進行粉碎，過200目篩待用；將黑滑石粉碎，過100目篩，與200目的尾砂進行混合，送入混料機中，以600轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后繼續(xù)加入余量的污泥粉、高嶺土以及紙漿廢液，繼續(xù)混合20分鐘后出料，干燥后粉碎，過200目篩，得到混合細骨料； (4)將上述混合粗骨料、混合細骨料、水玻璃、水性氟碳乳液以及其余剩余成分混合，加入適量的水拌合均勻，控制含水量15%，使得混合細骨料均勻地包裹在混合粗骨料表面，形成坯料，然后將坯料放入干壓成型機干壓成型，控制壓力為30MPa，再將制好的坯體置于恒溫干燥箱中在105°C的溫度下干燥8小時，最后送入電阻爐中燒結(jié)(首先迅速升溫至500°C，然后以4°C /min的速度升溫至600°C，再繼續(xù)升溫至1150°C，總燒成時間控制為300分鐘)，冷卻后取出即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種添加稀土尾砂的燒結(jié)透水地磚，由下列重量份的原料制備制成：污水廠污泥40-43、稻殼6-7、鉀長石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、稀土二次尾砂30-33、黑滑石13-15、河沙13-14、純堿2-3、水性氟碳乳液4-5、紙漿廢液2-3、高嶺土5-7。本發(fā)明采用稀土二次尾砂，配合高嶺土、河沙等骨料與水玻璃等粘結(jié)成分制成強度高的磚體，還添加了純堿、紙漿廢液等成分，同過燒結(jié)，使得磚體更加致密，強度進一步提升，同時可產(chǎn)生連通的孔隙，具有良好的透水功效，本發(fā)明可實現(xiàn)廢棄資源的再利用，節(jié)能環(huán)保，成本低，工藝便于工業(yè)控制。
【IPC分類】C04B18/08, C04B18/24, C04B18/30, C04B28/26, C04B38/06
【公開號】CN105330327
【申請?zhí)枴緾N201510723469
【發(fā)明人】高翠蓮
【申請人】合肥正拓裝飾材料有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月29日