本發明涉及制磚領域,特別是涉及一種燒結磚及其制備方法。
背景技術:
燒結磚制作簡單、強度高,是目前最主要的墻體材料,傳統的制磚工藝主要以粘土、頁巖為原料,經成型和高溫焙燒而制成。利用現有的原料制作燒結磚,需挖掘大量的黏土和頁巖,容易造成資源流失。
目前,社會生產過程中會產生大量的廢料,如工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣等,上述廢料的處置已成為環境治理的難點。對于工業污泥,有造紙廠污泥、印染污泥、制革污泥等,這些工業污泥通常含有大量的重金屬,資源化利用難度加大,因此工業污泥的處理方式主要是焚燒和填埋,但焚燒產生的有害氣體會造成二次污染,而填埋不僅會占用土地,其中的有害物質同樣會造成二次污染。對于建筑廢棄物,通常采用填埋的方式進行處理,填埋會產生占用土地、污染土壤的問題。對于工業廢煤渣,一般是廢棄堆積,不僅占用土地,還會釋放含硫氣體,甚至會自燃起火。
如何將上述廢料合理利用到燒結磚制作領域,燒制出性能優異的磚,是廢料再利用、燒結磚制備亟待解決的問題之一。
技術實現要素:
本發明主要解決的技術問題是提供一種燒結磚及其制備方法,可利用工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣制備性能優異的燒結磚。
為解決上述技術問題,本發明提供一種燒結磚,燒結磚由以下原料制備,原料按質量百分比計,包括組分:10%-30%工業污泥、40%-80%建筑廢棄物、10%-25%工業廢煤渣。
其中,燒結磚原料按質量百分比計,包括組分:15%-25%工業污泥、50%-70%建筑廢棄物、15%-23%工業廢煤渣。
其中,燒結磚原料按質量百分比計,包括組分:20%工業污泥、60%建筑廢棄物、20%工業廢煤渣。
其中,工業污泥為造紙廠污泥、印染污泥和/或制革污泥,建筑廢棄物包括建筑余泥和建筑渣土。
為解決上述技術問題,本發明提供一種燒結磚制備方法,包括以下步驟:將工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣進行均化處理;均化處理后的工業污泥、建筑廢棄物或工業廢煤渣經由給料機系統投入對輥粉碎機,進行粉碎,粉碎粒度小于2mm;粉碎后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣以10%-30%、40%-80%、10%-25%的比例經由膠帶輸送機送入雙軸攪拌機,進行攪拌混合,攪拌后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣混合料的含水率為18%-22%;攪拌混合后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣經由膠帶輸送機送入碾練設備,碾練完成后,進行陳化處理;將陳化處理后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣混合料進行半硬塑擠出成型;將成型的磚坯通過隧道窯進行焙燒,焙燒溫度為960℃-1100℃,焙燒時間為30h-38h,焙燒前磚坯需進行干燥處理,焙燒完成后,燒結磚制備完成。
其中,燒結磚為一次碼燒或二次碼燒。
其中,粉碎后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣按15%-25%、50%-70%、15%-23%的比例進行攪拌混合。
其中,粉碎后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣按20%、60%、20%的比例進行攪拌混合。
其中,工業污泥為造紙廠污泥、印染污泥和/或制革污泥,建筑廢棄物包括建筑余泥和建筑渣土。
其中,焙燒溫度為1000℃,焙燒時間為35h。
本發明的有益效果是:區別于現有技術的情況,本發明的燒結磚由以下原料制備,原料按質量百分比計,包括組分:10%-30%工業污泥、40%-80%建筑廢棄物、10%-25%工業廢煤渣。通過上述組分制備的燒結磚,具有強度大、重量輕、熱阻大的特性,作為墻體材料,可滿足墻體需求,且對墻體地基的壓力小,同時具有優異的保溫性能。上述工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣和傳統制磚原料在性質上有類似之處,可以完全替代傳統制磚原料。本發明燒結磚制備方法不僅可實現廢料再利用,同時還可對廢料中的重金屬進行深度固化,避免環境污染。
具體實施方式
實施例1
本實施例燒結磚原料按質量百分比計,包括組分:20%工業污泥、60%建筑廢棄物、20%工業廢煤渣。其中,工業污泥為造紙廠污泥、印染污泥和制革污泥。
上述燒結磚的制備過程具體為:首先將工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣進行均化處理;均化處理后的工業污泥、建筑廢棄物或工業廢煤渣經由給料機系統投入對輥粉碎機,進行粉碎,粉碎粒度小于2mm;粉碎后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣以20%、60%、20%的比例經由膠帶輸送機送入雙軸攪拌機,進行攪拌混合,攪拌后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣混合料的含水率為18%-22%;攪拌混合后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣經由膠帶輸送機送入碾練設備,碾練完成后,進行陳化處理,以上步驟完成原料的制備;然后將陳化處理后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣進行半硬塑擠出成型;最后將成型的磚坯通過隧道窯進行焙燒,焙燒溫度為1000℃,焙燒時間為35h,焙燒前磚坯需進行干燥處理,焙燒完成后,燒結磚制備完成。
在其他實施例中,工業污泥為造紙廠污泥、印染污泥和/或制革污泥。需要指出的是,只要工業生產所產生污泥的重金屬含量低于預設值,即可用于本實施例的工業污泥。
在本實施例中,燒結磚為一次碼燒或二次碼燒。建筑廢棄物包括建筑余泥和建筑渣土。
在本實施例中,當燒結磚通過二次碼燒制備時,利用干燥室進行干燥,具體為大斷面隧道干燥,干燥室熱源來自隧道窯冷卻余熱和部分高溫煙熱。干燥室送風系統采用頂送風、底排潮,調節系統自動調節送風溫度及風量大小,利用旋風送風器進行熱風攪拌,防止氣流分層,保證熱風在干燥室內均勻分布。
在本實施例中,隧道窯焙燒以內燃為主、天然氣為輔,內燃料為磚坯所含發熱量。隧道窯內的煙氣可全部集中無泄漏排放,具體地,把煙氣通過負壓引風機引入脫硫塔內,塔的下部為除塵段,上面是由塔板組成的脫氮、脫硫段,塔板上部設有吸收液噴淋裝置和防止煙氣帶水的旋流板除霧裝置。
需要指出的是,利用本實施例燒結磚的組分,還可制備砌塊。利用工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣生產燒結磚或燒結砌塊,可利廢節能、保護環境。
下面通過具體測試對本實施例燒結磚的性能進行說明。
以燒結多孔磚為例,本實施例燒結磚經檢測符合GB13544-2011標準。
以本實施例燒結磚為實驗組、現有粘土燒結磚為對照組進行檢測,二者均采用多孔磚,且規格相同。檢測項目包括:抗壓強度、密度、熱阻,其中,抗壓強度檢測方法依據GB15229-2002,采用YE-2000液壓壓力機檢測,熱阻檢測依據GB10294-88,采用導熱系數測定儀及防護熱板法檢測。
實驗組的檢測結果:抗壓強度17.0Mpa、密度1050kg/m3、240砌體熱阻1.0m2·k/w。
對照組的檢測結果:抗壓強度14.0Mpa、密度1600kg/m3、240砌體熱阻0.75m2·k/w。
從上述結果可以看出,實驗組燒結磚與對照組燒結磚相比,具有強度大、重量輕、熱阻大的特征。
實施例2
本實施例燒結磚原料按質量百分比計,包括組分:17%工業污泥、65%建筑廢棄物、18%工業廢煤渣。其中,工業污泥為造紙廠污泥、印染污泥和制革污泥。
上述燒結磚的制備過程具體為:首先將工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣進行均化處理;均化處理后的工業污泥、建筑廢棄物或工業廢煤渣經由給料機系統投入對輥粉碎機,進行粉碎,粉碎粒度小于2mm;粉碎后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣以17%、65%、18%的比例經由膠帶輸送機送入雙軸攪拌機,進行攪拌混合,攪拌后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣混合料的含水率為18%-22%;攪拌混合后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣經由膠帶輸送機送入碾練設備,碾練完成后,進行陳化處理,以上步驟完成原料的制備;然后將陳化處理后的工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣進行半硬塑擠出成型;最后將成型的磚坯通過隧道窯進行焙燒,焙燒溫度為1000℃,焙燒時間為35h,焙燒前磚坯需進行干燥處理,焙燒完成后,燒結磚制備完成。
在其他實施例中,工業污泥為造紙廠污泥、印染污泥和/或制革污泥。需要指出的是,只要工業生產所產生污泥的重金屬含量低于預設值,即可用于本實施例的工業污泥。
在本實施例中,燒結磚為一次碼燒或二次碼燒。建筑廢棄物包括建筑余泥和建筑渣土。
在本實施例中,當燒結磚通過二次碼燒制備時,利用干燥室進行干燥,具體為大斷面隧道干燥,干燥室熱源來自隧道窯冷卻余熱和部分高溫煙熱。干燥室送風系統采用頂送風、底排潮,調節系統自動調節送風溫度及風量大小,利用旋風送風器進行熱風攪拌,防止氣流分層,保證熱風在干燥室內均勻分布。
在本實施例中,隧道窯焙燒以內燃為主、天然氣為輔,內燃料為磚坯所含發熱量。隧道窯內的煙氣可全部集中無泄漏排放,具體地,把煙氣通過負壓引風機引入脫硫塔內,塔的下部為除塵段,上面是由塔板組成的脫氮、脫硫段,塔板上部設有吸收液噴淋裝置和防止煙氣帶水的旋流板除霧裝置。
需要指出的是,利用本實施例燒結磚的組分,還可制備砌塊。利用工業污泥、建筑廢棄物、工業廢煤渣生產燒結磚或燒結砌塊,可利廢節能、保護環境。
下面通過具體測試對本實施例燒結磚的性能進行說明。
以燒結多孔磚為例,本實施例燒結磚經檢測符合GB13544-2011標準。
以本實施例燒結磚為實驗組、現有粘土燒結磚為對照組進行檢測,二者均采用多孔磚,且規格相同。檢測項目包括:抗壓強度、密度、熱阻,其中,抗壓強度檢測方法依據GB15229-2002,采用YE-2000液壓壓力機檢測,熱阻檢測依據GB10294-88,采用導熱系數測定儀及防護熱板法檢測。
實驗組的檢測結果:抗壓強度16.9Mpa、密度1020kg/m3、240砌體熱阻0.95m2·k/w。
對照組的檢測結果:抗壓強度14.0Mpa、密度1600kg/m3、240砌體熱阻0.75m2·k/w。
從上述結果可以看出,實驗組燒結磚與對照組燒結磚相比,具有強度大、重量輕、熱阻大的特征。
綜上所述,本發明燒結磚具有強度大、重量輕、熱阻大的特性,作為墻體材料,可滿足墻體需求,且對墻體地基的壓力小,同時具有優異的保溫性能。
以上所述僅為本發明的實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發明的專利保護范圍內。