本發(fā)明涉及制磚領域，具體涉及一種生產(chǎn)鐵精粉廢渣發(fā)泡磚的方法。

背景技術：

發(fā)泡磚燒制工藝已為公知，如中國發(fā)明專利cn201410581006.2公開一種輕質(zhì)泡沫磚，其是由下述重量份的原料制得：廢玻璃30-40，浮石粉10-15，蛭石粉5-10，陶砂5-10，海泡石粉4-6，氫氧化鈣5-10，硅酸鈣1-2，草酸0.5-1，聚乙二醇2-4，水溶性羊毛脂1-2，水玻璃1-2，石油磺酸鋇1-2，月桂醇聚醚硫酸酯鈉2-4，羥乙基纖維素1-2，復合填料5-10，水40-60；所述復合填料由下列重量份的原料制成：麥飯石粉10-15，高嶺土10-15，糯米粉5-10，竹炭粉5-10，維生素c磷酸酯鎂1-2，水楊酸鈉1-2，羥丙基二淀粉磷酸酯0.5-1，酒石酸鉀鈉2-4，聚丙烯酸鈉0.5-1，麥芽糖醇1-2；所述復合填料的制備方法是：將麥飯石粉、高嶺土、酒石酸鉀鈉和麥芽糖醇混合后研磨均勻，200-300℃處理1-2h，用水反復洗滌后加入糯米粉、竹炭粉和適量水60-80℃攪拌0.5-1h，冷卻至常溫，加入其余原料繼續(xù)攪拌10-15min，干燥后研磨均勻，過400-600目篩，即得。包括以下步驟：(1)將廢玻璃、浮石粉、蛭石粉、陶砂、海泡石粉、氫氧化鈣和硅酸鈣混合后300-400℃處理2-4h，加入草酸、水玻璃和復合填料混合均勻，研磨后過100-150目篩，再加入1/3-1/2量的水，200-400r/min攪拌0.5-1h，得a組分；(2)將水溶性羊毛脂、羥乙基纖維素和聚乙二醇加入余量的水中，600-800r/min攪拌5-10min，再加入月桂醇聚醚硫酸酯鈉和石油磺酸鋇攪拌5-10min后加入高速打泡機制得泡沫，得b組分；(3)將a組分與b組分混合后攪拌均勻，加入模具固化成型，先100-150℃烘干1-2h，再于馬弗爐中600-800℃燒結2-4h，冷卻后即得。

但是前述發(fā)明專利制成的發(fā)泡磚的強度不足，無法滿足某些領域的高要求。同時我國是磚消費大國，而且磚用量都在逐年上升，隨著社會文明的進步，和環(huán)境的改變，人們更希望磚具有定向透水等功能。

如何解決鐵精粉廢渣堆積或者進一步的加以利用，成為多年困擾相關領域的一大難題。

鑒于此，本案發(fā)明人對上述問題進行深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有密度小強度高等效果的同時，還有效解決了廢棄礦渣堆積問題，廢物利用且減少環(huán)境污染，綠色環(huán)保，成本低，實用性強的生產(chǎn)鐵精粉廢渣發(fā)泡磚的方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用這樣的技術方案：

一種生產(chǎn)鐵精粉廢渣發(fā)泡磚的方法，包括如下步驟：

(1)將鐵精粉廢渣和黃土泥按照體積份數(shù)比60-80：20-40混合在一起；

(2)加適量水進行攪拌制成均勻且吸水飽和的混合物a；

(3)在混合物a中加入適量發(fā)泡物進行攪拌至均勻；

(4)制成磚坯；

(5)燒制成成品磚。

在上述步驟(3)中，若加入的發(fā)泡物為吸水發(fā)泡物，在加入發(fā)泡物之前，先在混合物a中加入占混合物a體積20-30％的水，然后加入適量發(fā)泡物進行攪拌至均勻；若加入的發(fā)泡物為不吸水發(fā)泡物，則直接在混合物a中加入適量發(fā)泡物進行攪拌至均勻。

在上述步驟(1)中，將鐵精粉廢渣和黃土泥按照體積份數(shù)比68-72：28-32混合在一起。

在上述步驟(1)中，將鐵精粉廢渣和黃土泥按照體積份數(shù)比70：30混合在一起。

在上述步驟(5)中，燒制上述磚坯的時間為9-11小時，溫度為1250-1350℃，升溫速度為1.89-2.5℃/min。

在上述步驟(5)中，燒制上述磚坯的時間為9.9-10.1小時，溫度為1295-1305℃，升溫速度為2.14-2.2℃/min；然后自然降溫。

采用上述技術方案后，本發(fā)明的生產(chǎn)鐵精粉廢渣發(fā)泡磚的方法，突破傳統(tǒng)燒磚的原材料形式，利用鐵精粉廢渣、黃土泥和發(fā)泡物進行合理配比，形成制磚材料，再采取適當燒制工藝，最終實現(xiàn)燒制成發(fā)泡磚，發(fā)泡物發(fā)泡燃燒后使鐵精粉廢渣與黃土泥燒制后會形成多孔或內(nèi)部多氣泡結構，密度低，完全可替代傳統(tǒng)發(fā)泡磚的功能，而且本發(fā)明強度更高，可適用于更多壓力大等復雜環(huán)境中；同時可消耗大量鐵精粉廢渣，有效解決廢棄礦渣堆積問題，廢物利用且減少環(huán)境污染，而且用量大，廢物利用和解決廢棄礦渣堆積問題效果明顯。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的生產(chǎn)鐵精粉廢渣發(fā)泡磚的方法，其具有密度小強度高等效果的同時，還有效解決了廢棄礦渣堆積問題，廢物利用且減少環(huán)境污染，綠色環(huán)保，成本低，實用性強。

具體實施方式

為了進一步解釋本發(fā)明的技術方案，下面通過具體實施例進行詳細闡述。

一種生產(chǎn)鐵精粉廢渣發(fā)泡磚的方法，包括如下步驟：

(1)將鐵精粉廢渣和黃土泥按照體積份數(shù)比60-80：20-40混合在一起。黃土泥即黃泥，主要成分都是氧化鋁和氧化鐵，氧化鋁是主體，氧化鐵越多，土質(zhì)越紅，還有些含鈣鎂質(zhì)和硅質(zhì)的。鐵精粉廢渣和黃土泥按照體積份數(shù)比的具體值可為60:40、65：35、70:30、75:25或80:20。

(2)加適量水進行攪拌制成均勻且吸水飽和的混合物a。加水的量可根據(jù)鐵精粉廢渣和黃土泥的含水量而定，如鐵精粉廢渣和黃土泥的含水量較多，可少加水，如鐵精粉廢渣和黃土泥的含水量較少，可多加水。在對鐵精粉廢渣和黃土泥加水攪拌過程中應使用高速多層刀片攪拌機，刀片與水平面具有15-30°的傾斜角，轉(zhuǎn)速達60轉(zhuǎn)/min以上，可使鐵精粉廢渣之間進行碰撞，分裂破碎，鐵精粉廢渣和黃土泥更加均勻融合在一起，使混合物a更加均勻粘稠。

(3)在混合物a中加入適量發(fā)泡物進行攪拌至均勻。當鐵精粉廢渣和黃土泥攪拌制成均勻且吸水飽和的混合物a后。在兩分鐘內(nèi)將發(fā)泡物加入混合物a中繼續(xù)進行攪拌，直至再次均勻粘稠。若混合物a靜止時間長于兩分鐘，混合物a會出現(xiàn)滲水、水分蒸發(fā)、固體凝滯造成混合物a粘稠度降低等情況。

(4)制成磚坯。利用制磚機將混合物a制成相應形狀的磚坯。

(5)燒制成成品磚。利用磚窯對磚坯進行燒制成型。

本發(fā)明利用鐵精粉廢渣、黃土泥和發(fā)泡物進行合理配比，形成制磚材料，再采取適當燒制工藝，最終實現(xiàn)燒制成發(fā)泡磚，發(fā)泡物發(fā)泡燃燒后使鐵精粉廢渣與黃土泥燒制后會形成多孔或內(nèi)部多氣泡結構，密度低，完全可替代傳統(tǒng)發(fā)泡磚的功能，而且本發(fā)明強度更高，可適用于更多壓力大等復雜環(huán)境中；同時可消耗大量鐵精粉廢渣，有效解決廢棄礦渣堆積問題，廢物利用且減少環(huán)境污染，而且用量大，廢物利用和解決廢棄礦渣堆積問題效果明顯。發(fā)泡物可為珍珠泡沫和粉碎植物秸稈等可燃物，在發(fā)泡磚燒制過程中，發(fā)泡物燃燒，在發(fā)泡物原來所在的位置留下孔洞，進而形成發(fā)泡磚。如采用粉碎植物秸稈可大量消耗農(nóng)業(yè)植物秸稈，進一步增強廢物利用效果，避免秸稈占地堆積和燃燒處理所帶來的環(huán)境污染等問題。

優(yōu)選地，在上述步驟(3)中，若加入的發(fā)泡物為吸水發(fā)泡物(如粉碎植物秸稈)，在加入發(fā)泡物之前，先在混合物a中加入占混合物a體積20-30％的水，然后加入適量發(fā)泡物進行攪拌至均勻。由于粉碎植物秸稈等可燃物具有吸水效果，如不加水會導致混合物a中水分流失，整個混合物過于凝滯而無法攪拌，甚至無法最終成型。吸水性的發(fā)泡物加入的體積量占混合物a體積不超過1.5倍，且以整個混合物不會產(chǎn)生凝滯情況為準。吸水性的發(fā)泡物優(yōu)選加入的體積量占混合物a體積為40-60％，這樣不會造成燒磚過程中的爆裂和粉碎等情況，燒制成的成品磚的密度和強度均達到最適宜要求，當然也可根據(jù)實際要求選擇加入相應參數(shù)的發(fā)泡物而適合實際情況的發(fā)泡程度。

優(yōu)選地，在上述步驟(3)中，若加入的發(fā)泡物為不吸水發(fā)泡物(如珍珠泡沫)，則直接在混合物a中加入適量發(fā)泡物進行攪拌至均勻。此種發(fā)泡物優(yōu)選加入的體積量占混合物a體積為30-70％，這樣不會造成燒磚過程中的爆裂和粉碎等情況，燒制成的成品磚的密度和強度均達到最適宜要求，當然也可根據(jù)實際要求選擇加入相應參數(shù)的發(fā)泡物而適合實際情況的發(fā)泡程度。

為了增強磚的強度和透水性能，優(yōu)選地，在上述步驟(1)中，將鐵精粉廢渣和黃土泥按照體積份數(shù)比68-72：28-32混合在一起。鐵精粉廢渣和黃土泥按照體積份數(shù)比的具體值可為68:32、69：31、70:30、71:29或72:28。

為了使磚的強度和透水性能達到實驗數(shù)據(jù)上的最高值，在上述步驟(1)中，將鐵精粉廢渣和黃土泥按照體積份數(shù)比70：30混合在一起。隨著鐵精粉廢渣的體積份數(shù)比越多，成品磚的硬度越強，但越來越容易碎且不易透水，當高于一定數(shù)值時就無法滿足實際要求。隨著黃土泥的體積份數(shù)比越多，成品磚的硬度越低，當高于一定數(shù)值時就無法滿足實際要求。

優(yōu)選地，在上述步驟(1)中，在混合物a中再加入占混合物a體積10％以下的硼泥。目前國內(nèi)外的抗菌材料主要分為三類，第一類是以銀系為主的抗菌劑，成本昂貴；第二類是tio2微粒子光催化抗菌劑，需進行光照使tio2激活水中溶解的氧成為活性氧自由基來起到抗菌作用；第三類是具有遠紅外輻射功能的抗菌材料如fe、mn、cr、zr等的氧化物。而傳統(tǒng)的磚抗菌技術大致是將抗菌劑固定在載體上或采用溶膠-凝膠法，在磚表面上鍍抗菌薄膜。但每種抗菌材料或方法都各有缺陷。近年來國內(nèi)外功能型磚研究不斷升溫，但論起功能和特點，均因材料昂貴、工藝繁雜，只能對磚制品有特殊要求的少數(shù)科研、衛(wèi)生部門使用，生產(chǎn)批量少。本發(fā)明利用工業(yè)廢料硼泥作為硼元素的原料，用量大，廢物利用和解決硼泥污染效果明顯，具有長久抗菌效果、不易生青苔的同時，還解決了硼泥污染環(huán)境的問題。但是在實際生產(chǎn)過程中，硼泥不宜過多，體積比高于10％會造成成品磚的強度和透水性能急劇下降。硼泥體積比過低會造成抗菌性能不足且硼泥消耗量不夠。硼泥優(yōu)選的體積比為5％、5.5％、6％、6.5％或7％。

優(yōu)選地，在上述步驟(5)中，燒制上述磚坯的時間為9-11小時，溫度為1250-1350℃，升溫速度為1.89-2.5℃/min。具體可分為九組實施例，實施例一為燒制上述磚坯的時間為9小時，溫度為1250℃，升溫速度為2.31℃/min。實施例二為燒制上述磚坯的時間為9小時，溫度為1300℃，升溫速度為2.41℃/min。實施例三為燒制上述磚坯的時間為9小時，溫度為1350℃，升溫速度為2.5℃/min。實施例四為燒制上述磚坯的時間為10小時，溫度為1250℃，升溫速度為2.08℃/min。實施例五為燒制上述磚坯的時間為10小時，溫度為1300℃，升溫速度為2.17℃/min。實施例六為燒制上述磚坯的時間為10小時，溫度為1350℃，升溫速度為2.25℃/min。實施例七為燒制上述磚坯的時間為11小時，溫度為1250℃，升溫速度為1.89℃/min。實施例八為燒制上述磚坯的時間為11小時，溫度為1300℃，升溫速度為1.97℃/min。實施例九為燒制上述磚坯的時間為11小時，溫度為1350℃，升溫速度為2.05℃/min。隨著溫度越高、升溫速度越快，成品磚的硬度越高，但更容易碎裂且透水效果降低，當高于1350℃或升溫速度高于2.5℃/min時，成品磚不宜作為經(jīng)常受壓的路磚和墻磚等。隨著溫度越低、升溫速度越慢，成品磚的韌性越高、透水效果越好，但硬度越低，當?shù)陀?250℃或升溫速度低于1.89℃/min時，成品磚易變形且強度不夠，不宜作為經(jīng)常受壓的路磚和墻磚等。

優(yōu)選地，在上述步驟(5)中，燒制上述磚坯的時間為9.9-10.1小時，溫度為1295-1305℃，升溫速度為2.14-2.2℃/min；然后自然降溫。最優(yōu)選地，燒制上述磚坯的時間為10小時，溫度為1300℃，升溫速度為2.17℃/min。此時燒制成的成品磚的密度和強度都達到最佳。

本發(fā)明的產(chǎn)品形式并非限于本案實施例，任何人對其進行類似思路的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。