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一种废弃烧结砖粉免烧发泡陶粒及制备方法

阅读：746发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种废弃烧结砖粉免烧发泡陶粒及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种废弃烧结砖粉免烧发泡陶粒及制备方法，属于固体废弃物利用与免烧陶粒技术领域。所述陶粒的组成包含废弃烧结砖粉45～60%，玻璃粉15～25%，赤泥10～15%，水泥10～20%，催化剂0.1%，并使用双氧水作为发泡剂。制备工艺包括:将原料干燥、破碎、粉磨、过筛；按所定配比将原料混合搅拌均匀；配制双氧水溶液加入混合料中搅拌均匀，制造陶粒，配制水泥净浆并用其包裹陶粒；将陶粒蒸汽养护。本发明以建筑垃圾为原料，使用双氧水为发泡剂，将陶粒蒸汽养护，所得陶粒轻质。该免烧陶粒节能环保，提升了建筑垃圾的利用附加值。，下面是一种废弃烧结砖粉免烧发泡陶粒及制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.玻璃粉碱激发废弃烧结砖粉的免烧发泡陶粒，其特征在于，其原料组成及其质量百分含量为：废弃烧结砖粉为45～60%，玻璃粉为15～25%，赤泥10～15%，水泥为10～20%，界面剂为前四种物质总质量1%，催化剂为前四种物质总质量0.1%，并采用双氧水作为发泡剂。
2.按照权利要求1的玻璃粉碱激发废弃烧结砖粉制备免烧发泡陶粒，其特征在于，双氧水的浓度为30%，双氧水的用量为前四种物质总质量的5-10%。
3.制备权利要求1或2的玻璃粉碱激发废弃烧结砖粉的免烧发泡陶粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原材料预处理：将废弃烧结砖、废玻璃、赤泥干燥，破碎并粉磨后过200目筛；
(2)原材料混合：按所定配比将废弃烧结砖粉、玻璃粉、赤泥、水泥、界面剂、催化剂混合至搅拌机中，搅拌均匀；
(3)造粒：按照所定水灰比所用的水稀释双氧水溶液，继续搅拌，将步骤（2）搅拌均匀的混合料和双氧水溶液加入到造粒机中，加工成直径为10～20mm的圆形颗粒，配制水泥净浆，在圆形颗粒外包裹一层水泥净浆；
(4)养护：将步骤（3）所得包裹陶粒在70～100℃和90%的条件下蒸汽养护4～6小时，得到最终产品。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于，水灰比0.4-0.45。
5.按照权利要求3的方法，其特征在于，外层水泥净浆水灰比为0.5。

说明书全文

一种废弃烧结砖粉免烧发泡陶粒及制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于固体废弃物利用与免烧陶粒技术领域，涉及一种废弃烧结砖粉免烧发泡陶粒的制备方法。技术背景

[0002] 近年来，随着我国经济建设不断加快，我国的城市建设以及交通建设进程同样在不断提速。在这个过程中，产生了大量的建筑垃圾。我国现在的建筑垃圾处理依然以堆积和填埋手段为主，而这种处理手段造成的环境影响和损失是十分巨大的。有资料显示我国现有填埋和堆放的建筑垃圾对土壤和地下水产生巨大污染，造成直接经济损失200亿元。因而，找出一条建筑垃圾循环利用的可持续发展道路是十分有必要的。研究表明，建筑垃圾中烧结砖制品粉料具有不错的火山灰活性，且烧结砖通过机械粉磨进行磨细加工后，更容易发挥其火山灰活性。烧结砖中SiO2、Al2O3含量较高，玻璃粉的水解会产生碱性环境，促使砖粉中的SiO2、Al2O3的键位断裂，有利于其与水泥中Ca(OH)2反应，生成较多的水化硅酸钙、水化铝酸钙。徐如林用废弃烧结砖粉内掺替代部分水泥，分别用Ca(OH)2和水玻璃对烧结砖的活性进行激发，所得砂浆的抗压性能和抗折性能均比较理想。（徐如林，建筑垃圾粉料的活性激发及其用.[D]武汉理工大学，2013.）但是在这一过程中，掺碱量较多，所得制品在一定龄期会发生泛碱，影响材料性能。陶粒作为一种建筑用轻骨料，以其轻体、保温、环保等特性受到了人们的极大重视。当前我国陶粒制品以粘土、页岩陶粒为主，而粘土、页岩原料的来源绝大部分取自于耕地，消耗了耕地资源。利用玻璃粉碱激发废弃烧结砖粉来制备附加值较高的轻质骨料，对建筑垃圾的高效再利用具有重要意义。

发明内容

[0003] 为克服现有陶粒耗费过多的自然资源、靠碱激发剂激发建筑垃圾会发生泛碱等缺陷，本发明提供了一种利用玻璃粉表面溶解产生碱进而激发废弃烧结砖制备的免烧陶粒及其制造方法，所述免烧陶粒大量利用建筑垃圾中废弃烧结砖、废玻璃和工业废弃物赤泥，并采用双氧水为发泡剂，使陶粒内部发泡产生气孔，同时砖粉吸收双氧水缓慢释放，控制成泡速度，使气孔均匀，会使陶粒轻质，并实现了建筑垃圾的高效再利用，节能环保。

[0004] 本发明实现上述目的的技术方案是：玻璃粉碱激发废弃烧结砖粉制备免烧陶粒，其原料组成及其质量百分含量为：废弃烧结砖粉为45～60%，玻璃粉为15～25%，赤泥10～15%，水泥为10～20%，界面剂为前四种物质总质量1%，催化剂为前四种物质总质量0.1%，并采用双氧水作为发泡剂。双氧水的浓度优选30%，双氧水的用量优选为前四种物质总质量的
5-10%。

[0005] 界面剂选自胶粉、纤维素醚，优选胶粉。催化剂选自高锰酸钾、二氧化锰，优选二氧化锰。

[0006] 一种废弃烧结砖粉制备的免烧发泡陶粒的制备方法包括以下步骤：

[0007] (1)原材料预处理：将废弃烧结砖、废玻璃、赤泥干燥，破碎并粉磨后过200目筛；

[0008] (2)原材料混合：按所定配比将废弃烧结砖粉、玻璃粉、赤泥、水泥、界面剂、催化剂混合至搅拌机中，搅拌均匀；

[0009] (3)造粒：按照所定水灰比所用的水稀释双氧水溶液，继续搅拌，将步骤（2）搅拌均匀的混合料和双氧水溶液加入到造粒机中，加工成直径为10～20mm的圆形颗粒，配制水泥净浆，在圆形颗粒外包裹一层水泥净浆；

[0010] (4)养护：将步骤（3）所得包裹陶粒在70～100℃和90%的条件下蒸汽养护4～6小时，得到最终产品。

[0011] 水灰比优选0.4-0.45，外层水泥净浆水灰比为0.5。

[0012] 本发明以玻璃粉为碱激发组分，通过蒸汽养护激发废弃烧结砖粉和赤泥的活性以提供陶粒强度，并以双氧水为发泡剂，使陶粒内部发泡产生气孔，使陶粒轻质化。主要原理为利用磨细玻璃粉表面溶解产生的碱来激发SiO2、Al2O3含量较高的废弃烧结砖粉和赤泥，在碱激发剂作用下，其表面的网络聚合体聚合度降低，表面形成游离的不饱和键，容易与体系中Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝产物。

[0013] 将建筑垃圾中的废弃烧结砖粉作为制造陶粒的主要原料，不仅有利于提高建筑垃圾的利用率，还节省了自然资源，避免了对土地资源的破坏；这种陶粒利用废玻璃粉表面水解产生的碱来激发废弃砖粉和赤泥的火山灰活性，进而促进原料的的水化，将玻璃粉作为细骨料填充浆体孔隙，提高了陶粒的强度，使用双氧水作为发泡剂，发泡使陶粒内部产生气孔，降低了陶粒的密度，如此所得的免烧陶粒轻质；该陶粒不需要烧结，节省了能源，减少了环境污染；利用废弃物作为原料，进一步降低陶粒的生产成本，净化了环境，提高了经济效益。附图说明

[0014] 图1：碱激发废弃烧结砖粉制备免烧发泡陶粒方法的流程示意图。

具体实施方式

[0015] 下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。以下实施例中胶粉界面剂的用量为废弃烧结砖粉、玻璃粉、赤泥、水泥总质量的1%，双氧水的质量浓度为30%，其用量为废弃烧结砖粉、玻璃粉、赤泥、水泥总质量的5-10%。

[0016] 实例1、将废弃烧结砖和玻璃粉磨细至200目，按照废弃烧结砖粉45%，玻璃粉20%，水泥20%、赤泥15%的配比混合原材料，外掺1%的界面剂（胶粉）和0.1%的催化剂（二氧化锰），用搅拌机搅拌均匀；取废弃烧结砖粉、玻璃粉、赤泥、水泥总质量的10%的双氧水溶液，按w/t=0.4将其稀释，加入搅拌机中搅拌，将搅拌均匀的混合料加入到造粒机中，加工成直径为13mm的圆形颗粒，配制一定浓度的净浆，给陶粒包裹一层水泥净浆；将所得陶粒在3
90℃和90%的湿度条件下蒸汽养护6小时，得到产品。容重835kg/m，强度2.4MPa。

[0017] 实例2、将废弃烧结砖和玻璃粉磨细至200目，按照废弃烧结砖粉50%，玻璃粉20%，水泥20%、赤泥10%的配比混合原材料，外掺1%的界面剂（胶粉）和0.1%的催化剂（二氧化锰），用搅拌机搅拌均匀；取废弃烧结砖粉、玻璃粉、赤泥、水泥总质量的10%的双氧水溶液，按w/t=0.4将其稀释，加入搅拌机中搅拌，将搅拌均匀的混合料加入到造粒机中，加工成直径为13mm的圆形颗粒，配制一定浓度的净浆，给陶粒包裹一层水泥净浆；将所得陶粒在3
90℃和90%的湿度条件下蒸汽养护6小时，得到产品。容重830kg/m，强度2.5MPa。

[0018] 实例3、将废弃烧结砖和玻璃粉磨细至200目，按照废弃烧结砖粉55%，玻璃粉15%，水泥15%、赤泥15%的配比混合原材料，外掺1%的界面剂（胶粉）和0.1%的催化剂（二氧化锰），用搅拌机搅拌均匀；取废弃烧结砖粉、玻璃粉、赤泥、水泥总质量的10%的双氧水溶液，按w/t=0.4将其稀释，加入搅拌机中搅拌，将搅拌均匀的混合料加入到造粒机中，加工成直径为13mm的圆形颗粒，配制一定浓度的净浆，给陶粒包裹一层水泥净浆；将所得陶粒在3
90℃和90%的湿度条件下蒸汽养护6小时，得到产品。容重842kg/m，强度2.08MPa。

[0019] 实例4、将废弃烧结砖和玻璃粉磨细至200目，按照废弃烧结砖粉60%，玻璃粉15%，水泥15%、赤泥10%的配比混合原材料，外掺1%的界面剂（胶粉）和0.1%的催化剂（二氧化锰），用搅拌机搅拌均匀；取废弃烧结砖粉、玻璃粉、赤泥、水泥总质量的10%的双氧水溶液，按w/t=0.4将其稀释，加入搅拌机中搅拌，将搅拌均匀的混合料加入到造粒机中，加工成直径为13mm的圆形颗粒，配制一定浓度的净浆，给陶粒包裹一层水泥净浆；将所得陶粒在3
90℃和90%的湿度条件下蒸汽养护6小时，得到产品。容重832kg/m，强度1.88MPa。

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