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一种利用糖滤泥制备透水砖的方法

阅读：1010发布：2020-09-04

专利汇可以提供一种利用糖滤泥制备透水砖的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，该方法是以工业废渣糖滤泥为成孔剂，火电发电厂粉煤灰为主要原料，采用粘土作粘结剂、废陶瓷为骨料。原料经配料、搅拌、陈腐、成型、干燥、烧结等工序获得成品。此法制备出的透水砖气孔的形成主要是利用糖滤泥高温分解产生的气体来实现。使用此方法制备的透水砖，不仅工艺简单，生产成本低，而且透水性好，机械强度高，是一种新型环保低碳材料，适用于铺设人行道、庭院小径、公园园林路径、露天停车场、公共广场等公共场所。，下面是一种利用糖滤泥制备透水砖的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，包括备料、制坯、烧结的工艺步骤，其特征在于：
原料由糖滤泥、粉煤灰、粘土、废陶瓷组成，各组分质量百分比如下：
糖滤泥：22～28％
粉煤灰：20～25％
粘土：25～30％
废陶瓷：17～23％。
2.根据权利要求1所述的一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，其特征在于：所述的糖滤泥的粒度小于100目。
3.根据权利要求1所述的一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，其特征在于：所述的粉煤灰的粒度小于160目。
4.根据权利要求1所述的一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，其特征在于：所述的粘土的粒度小于160目。
5.根据权利要求1所述的一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，其特征在于：所述的废陶瓷的粒径为0.85～2.00mm。
6.根据权利要求1所述的一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，其特征在于：所述的制备方法包含以下工艺步骤：
a.备料：将糖滤泥自然晾干，使其相对含水率≤13％；将所得的糖滤泥破碎过100目筛；废陶瓷破碎至粒径为0.85～2.00mm；粉煤灰、粘土过160目筛；
b.制坯：按透水砖的配方比例称取备好的各种原料并混合加水，其中控制所需水分为配合料绝干质量的10％～16％；经搅拌，造粒，陈腐，成型，干燥工序制得生坯体；其中，搅拌时间3h；陈腐时间48h；成型压力为20MPa；干燥温度为105～110℃，干燥时间为6h；
c.烧结：在箱式电炉中对生坯体进行烧结，其烧结温度为1080～1120℃，烧结时间为
0.5～1h，随炉冷却后即得透水砖。
7.根据权利要求1所述的一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，其特征在于：所述的糖滤泥为碳酸法甜菜制糖产生的糖滤泥。
8.一种透水砖，其特征在于：采用如权利要求1所述的一种利用糖滤泥制备透水砖的方法制成。

说明书全文

一种利用糖滤泥制备透水砖的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种以糖厂废弃物糖滤泥作成孔剂制备透水砖的方法，涉及污水处理领域，属于资源环境领域。

背景技术

[0002] 当前我国高度重视节能降耗、污染减排工作，已经把节能减排作为国家发展的重要策略。目前，城市建设中主要采用大理石、水泥和柏油等不透水的材质铺设广场、人行道。采用上述材料铺设的路面虽具有整洁美观的效果，但是也存在一些缺点。首先是影响城市排水系统，由于这些材料的透水性差，当下雨时，阻止了雨水的渗透，导致城市地下水源得不到补充，加重了城市的干旱现象；其次，地面的反射作用增加了城市的热岛效应，使城市的环境舒适度降低。

[0003] 传统的道路铺设材质其原料主要都是矿物原料，为了响应国家的号召，以固体废弃物代替矿物原料生产透水砖，既可以减少矿物资源的消耗，达到节能减排的目的，又可以实现废物利用，达到保护环境的目的。目前，制备透水砖所采用的成孔剂多为有机和无机成孔剂，有机成孔剂价格昂贵，所以无机成孔剂正成为发展趋势，目前使用的无机成孔剂多为珍珠岩、木屑、锯末等，但是糖滤泥主要成分为碳酸钙，在高温下才会分解，易于成孔，可以作为高温成孔剂。且到目前为止，还未有糖滤泥做成孔剂应用于透水砖的报道。

发明内容

[0004] 本发明的目的是以糖厂废弃物糖滤泥为高温成孔剂，以粉煤灰为原料，粘土作粘结剂，废陶瓷为骨料制取低碳环保型陶瓷透水砖。

[0005] 本发明所涉及的技术方案：

[0006] 一种利用糖滤泥制备透水砖的方法，包含备料，制坯，烧结的步骤，原料由糖滤泥、粉煤灰、粘土、废陶瓷组成，各组分质量百分比如下：糖滤泥：22～28％、粉煤灰：20～25％、粘土：25～30％、废陶瓷：17～23％。

[0007] 其制备方法包含以下工艺步骤：

[0008] a.备料：将糖滤泥自然晾干，使其相对含水率≤13％；将所得的糖滤泥破碎过100目筛；废陶瓷破碎至粒径为0.85～2.00mm；粉煤灰、粘土过160目筛；

[0009] b.制坯：按透水砖配方的质量百分比：糖滤泥：22～28％、粉煤灰：20～25％、粘土：25～30％、废陶瓷：17～23％称取备好的各种原料并混合加水，其中控制所需水分为配合料绝干质量的10％～16％；经搅拌，造粒，陈腐，成型，干燥工序制得生坯体；其中，搅拌时间3h；陈腐时间48h；成型压力为20MPa；干燥温度为105～110℃，干燥时间为6h；

[0010] c.烧结：在箱式电炉中对生坯体进行烧结，其烧结温度1080～1120℃，烧结时间0.5～1h，随炉冷却后即为透水砖。

[0011] 所述的糖滤泥采用碳酸法甜菜糖厂产生的滤泥。

[0012] 利用上述方法制备的透水砖其抗折强度为23.4～28.6MPa，孔隙率为26.8％～-2 -231.2％，透水系数为0.8×10 ～1.3×10 cm/s。

[0013] 本发明所使用的成孔剂为糖厂废弃物糖滤泥。糖滤泥的主要成分为CaCO3，其分解温度在800℃以上，在本发明中糖滤被用作高温成孔剂。

[0014] 本发明的有益效果是：使用此方法制备的透水砖，不仅工艺简单，生产成本低，而且该砖的透水性好，强度高，是一种新型环保低碳材料。适用于铺设人行道、庭院小径、公园园林路径、露天停车场、公共广场等公共场所。附图说明

[0015] 本发明附图3幅，

[0016] 图1是实施例4所得一种透水砖材料的XRD图；

[0017] 图2是实施例4所得一种透水砖材料在放大500倍下的SEM断面图；

[0018] 图3是实施例4所得一种透水砖材料在放大500倍下的SEM断面图。

具体实施方式

[0019] 下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

[0020] 实施例1

[0021] a.备料：将碳酸法甜菜糖滤泥自然晾干，使其相对含水率≤13％；将所得的糖滤泥破碎过100目筛；废陶瓷破碎至粒径为0.85～2.00mm；粉煤灰、粘土过160目筛。

[0022] b.制坯：按透水砖配方的质量百分比：成孔剂糖滤泥22％、粉煤灰25％、粘土30％、废陶瓷23％称取备好的各种原料并混合加水，其中控制所需水分为配合料绝干质量的10％；搅拌3h，使其均匀混合；造粒后陈腐48h，将陈腐好的料放入压砖机中，压力为
20MPa；将成型后的砖放入干燥箱中，干燥温度105℃，干燥时间6h，制得生坯体。

[0023] c.烧结：将干燥后的砖放入箱式电炉内，在1080℃下进行烧结，保温1h，随炉冷却后即为透水砖。

[0024] 按照中华人民共和国建材透水砖行业标准(JC/T 945-2005)，并参考中华人民共和国石棉水泥制品吸水率、容重及孔隙率测定方法标准(GB 7019-86)对产品进行测试。测试结果见表1。

[0025] 实施例2

[0026] a.备料：与实施例1相同。

[0027] b.制坯：按原料质量百分比：成孔剂糖滤泥24％、粉煤灰25％、粘土29％、废陶瓷22％称取备好的各种原料并混合加水，其中控制所需水分为配合料绝干质量的12％；搅拌
3h，使其均匀混合；造粒后陈腐48h，将陈腐好的料放入压砖机中，压力为20MPa；将成型后的砖放入干燥箱中，干燥温度108℃，干燥时间6h，制得生坯体。

[0028] c.烧结：将干燥后的砖放入箱式电炉内，在1100℃下进行烧结，保温1h，随炉冷却后即为透水砖。

[0029] 实施例3

[0030] a.备料：与实施例1相同。

[0031] b.制坯：按透水砖配方的质量百分比：成孔剂糖滤泥25％、粉煤灰25％、粘土30％、废陶瓷20％称取备好的各种原料并混合加水，其中控制所需水分为配合料绝干质量的13％；搅拌3h，使其均匀混合；造粒后陈腐48h，将陈腐好的料放入压砖机中，压力为
20MPa；将成型后的砖放入干燥箱中，干燥温度108℃，干燥时间6h，制得生坯体。

[0032] c.烧结：将干燥后的砖放入箱式电炉内，在1110℃下进行烧结，保温0.5h，随炉冷却后即为透水砖。

[0033] 实施例4

[0034] a.备料：与实施例1相同。

[0035] b.制坯：按透水砖配方的质量百分比：成孔剂糖滤泥28％、粉煤灰20％、粘土30％、废陶瓷22％称取备好的各种原料并混合加水，其中控制所需水分为配合料绝干质量的14％；搅拌3h，使其均匀混合；造粒后陈腐48h，将陈腐好的料放入压砖机中，压力为
20MPa；将成型后的砖放入干燥箱中，干燥温度110℃，干燥时间6h，制得生坯体。

[0036] c.烧结：将干燥后的砖放入箱式电炉内，在1120℃下进行烧结，保温0.5h，随炉冷却后即为透水砖。

[0037] 图1为实施例4所得透水砖材料的XRD图，制品中主晶相为钙长石、莫来石和方石英。莫来石本身抗压强度高，热稳定性好，化学稳定性强，钙长石和石英也具有高的抗压强度，这三者赋予了制品高的抗压强度，保证了透水砖具有高的抗压强度，可用于公共场所地面铺设。

[0038] 图2和图3为实施例4所得一种透水砖材料的在放大500倍下的SEM图。制品主要由晶相、玻璃相、气相构成。气孔数量多，分布均匀，孔径尺寸范围为5μm～50μm，呈三维连通状态，利于实现其透水功能。图2可中A处为细针状莫来石，交织成网，提高制品的强度。图2中B处为板状钙长石晶相，钙长石可作为熔剂降低烧成温度，促使石英和高岭土熔融，并在液相中互相扩散渗透而加速莫来石的形成。熔融中生成的钙长石玻璃体充填于坯体的莫来石晶粒之间，使坯体致密而减少空隙，从而提高其机械强度。图3中C处为方石英晶体，这些晶体被连续的玻璃相包围着，保证了制品具有足够的机械强度。

[0039] 表1为实施例所述透水砖的性能表

[0040]抗折强度孔隙率透水系数
实施例1 25.4MPa 31.2％ 1.2×10-2cm/s
实施例2 27.8MPa 29.5％ 0.8×10-2cm/s
实施例3 28.6MPa 28.3％ 1.0×10-2cm/s
实施例4 25.9MPa 30.5％ 1.1×10-2cm/s

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