全粉煤灰建筑用砖及其制造方法和专用添加剂技术

一种全粉煤灰建筑用砖，含有９０－９６％（重量）的粉煤灰，余量为添加剂，所述的添加剂为含有水玻璃的复合添加剂，其特征在于该复合添加剂成份中还有碱性物质、澎润土或其同类物和铁氧化物，其中，碱性物质含量为３０－６０％（重量）；膨润土或其同类物含量为１０－４０％（重量）；水玻璃含量为５－１０％（重量）；所述铁氧化物含量为１０－４０％（重量）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用粉煤灰为原料的建筑用砖及其制造方法和生产该建筑用砖专用的添加剂。
技术介绍
利用粉煤灰为原料生产建筑用砖已有许多成熟技术，但现有技术的粉煤灰砖多数掺量都比较低，一般不超过40％，其余原料多采用高塑性优质粘土，或经粉碎的粘土质煤矸石或粘土质页岩(经粉碎)，有的是上述原料皆而有之。其生产工艺以湿法生产为主，即加水量在20％以上，真空挤压成型。其要求坯料的塑性指数大于7，为此须采用一系列大动力设备，以适应原料预处理搅拌揑泥等工艺要求。因此，在设备投资上占用了大量资金，同时也带来了产品耗电多，产品成本高的必然结果，因而该产品难以得到市场认同，不足以与粘土砖竞争。第二，上述原料配比，仍需大量的粘土材料，既不符合国家有关保护耕地和自然生态及墙体材料改革的政策，也不能真正达到粉煤灰治理的要求。第三，现有的粉煤灰砖多数强度不足，大量地是作为隔墙材料砖使用，而目前国家采取限制粘土砖政策以后，市场低层建筑需要新的承重墙体用砖来替代粘土砖。中国专利02129387.2公开了一种“高掺量粉煤灰烧结建筑用砖及其制备方法”，其粉煤灰掺量可高达85-95重量份，其余为钠基澎润土和由硫化镁、三氧化二铁、氧化亚铁组成的改性添加剂。按百分比折算，其粉煤灰最高含量只能达到86.36％，而价格较贵的钠基膨润土和改性添加剂至少为13.64％，其产成品成本显然较高，难以在市场立足。此外，该粉煤灰砖生产方法采用湿法生产，含水量达18-22％，必须将混合料采用大动力捏泥预处理和挤压切割制坯工艺，这类设备的投资都比较大，而且能耗很高，制砖成本亦较高，难以大范围推广，其产品也缺乏竞争力。而且，由于其含水量大，干燥时间必然增加，即使热风干燥，通常也要8-14个小时。第三，由于粉煤灰的基本组成为二氧化硅和三氧化二铝微珠，二者本身均有较高的硬度，按普通工艺碾压难以将大部分微珠碾碎。大量微珠的存在直接影响成品砖的强度。中国专利91110966.8公开的一种“粉煤灰砖及生产工艺”，该粉煤灰砖的粉煤灰含量可达95％以上，其余3-5％的水玻璃作为粘接剂，其存在的不足是水玻璃含量太高。目前市场水玻璃价格为700元一吨，按掺合5％计算，折合每块标砖的水玻璃成本为0.07元，与目前市场的粘土砖价格已相差无几，加上其它成本，每块砖的成本为0.15元左右，令市场难以承受。此外，该砖的粉煤灰成份该砖的生产工艺复杂，时间较长，其干燥时间较长，在人工环境下，利用干燥介质进行干燥，仍需要36-48小时。焙烧时间在17-20小时左右，而且焙烧过程中温度需阶梯式提高，其过程控制不易掌握，砖的质量难以保证。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，研制了一种全粉煤灰建筑用砖及其制造方法和专用添加剂，改进了现有粉煤灰砖的生产方法。本专利技术的高粉煤灰掺量建筑用砖中粉煤灰掺量大，生产工艺简单，成本低。本专利技术的生产工艺所需设备简单，投资少，建厂周期短。本专利技术的专用添加剂原料来源广泛，价格低，可以大大降低生产成本，缩短生产周期，并有效地降低产品的总成本，具有较高的经济、社会效益。本专利技术的全粉煤灰建筑用砖，含有90-96％(重量)的粉煤灰，余量为添加剂；其中所述添加剂为复合添加剂，所述复合添加剂成份中含有水玻璃，并且还有碱性物、澎润土或其同类物和/或铁氧化物，其中，碱性物含量为30-60％(重量)；膨润土或其同类物含量为10-40％(重量)；水玻璃含量为5-10％(重量)；所述铁氧化物含量为10-40％(重量)。上述全粉煤灰建筑用砖，其中的碱性物包括碱性氧化物、氢氧化物或碳酸盐(正盐)，所述的碱性氧化物为石灰粉(CaO≥60％)，其可以由等当量的氢氧化物或碳酸盐(正盐)替代。所述的全粉煤灰建筑用砖，其中的氢氧化物为造纸废液中的NaOH或其它碱性废液中的碱物质，所述碳酸盐(正盐)为土碱中的Na2CO3或其同类物。所述的全粉煤灰建筑用砖，其中粉煤灰优选含量为95％(重量)，复合添加剂的优选含量为5％(重量)。制造全粉煤灰建筑用砖的方法，包括如下步骤a、备料，取90-96％(重量)的粉煤灰于搅拌器内；b、配添加剂，取复合添加剂4-10％(重量)，加60℃以上水10-12％(粉煤灰干料重)充分搅拌水解；c、混合搅拌，将粉煤灰与水解复合添加剂混合后强力搅拌，使二者充分混合；d、坯料陈化，搅拌后的坯料加温静置约一小时；e、坯料碾压，将陈化后的坯料用轮碾机连续碾压3-10分钟；f、坯料二次陈化，将碾压好的坯料再加温静置约一小时；g、坯料二次碾压，将再陈化后的坯料用混碾机再碾炼2-5分钟；h、成型，将二次碾炼后的坯料成型；I、干燥，使砖坯含水率小于6％；J、将干燥后的砖坯入窑焙烧，并且窑内温度升至1000±50℃左右时，保持恒温2小时，然后将温度逐渐降至常温后出窑。生产全粉煤灰建筑用砖的专用添加剂，含有水玻璃、碱性无机物、澎润土或其同类物和铁氧化物，所述水玻璃含量5-10％(重量)；所述碱性无机物为石灰粉(CaO≥60％)，含量为30-60％(重量)，或等当量的碳酸钠(Na2CO3)或等当量的氢氧化钠(NaOH)，所述膨润土或其同类物含量为10-40％(重量)，所述铁氧化物含量10-40％(重量)。生产全粉煤灰建筑用砖的专用添加剂，其中的碳酸钠(Na2CO3)取自土碱或其同类物，氢氧化钠(NaOH)取自造纸废液或其它碱性废液。生产全粉煤灰建筑用砖的专用添加剂，其中水玻璃的优选含量为6-8％(重量)；所述石灰粉(CaO≥60％)的优选含量为35-55％(重量)，或等当量的土碱(Na2CO3)，或等当量的造纸废液(有效成份为NaOH)；所述膨润土的优选含量为15-30％(重量)；所述铁氧化物的优选含量为10-30％(重量)。全粉煤灰建筑用砖的专用添加剂，其中铁氧化物为氧化亚铁FeO或三氧化二铁Fe2O3。本专利技术的全粉煤灰建筑用砖，由于粉煤灰掺量可达到95％以上，且基本不用粘土作添加剂，既可以节约大量的耕地，而且增加了粉煤灰用量，一座年产6000万标砖的砖厂，年使用13万吨粉煤灰，相当于一台大型发电机组的年粉煤灰产出量。本专利技术的全粉煤灰建筑用砖的质量较高，完全满足国家标准关于建筑用承重砖的要求，其检测数据见表1。全粉煤灰建筑用砖质量数据比较 表1 此外，本专利技术的全粉煤灰建筑用砖由于完全不用添加粘土，也减少了运输成本。而添加剂使用量较少且主要成份为常见的石灰粉，成本较低，因此，使得整体成本大幅度下降，每块砖成本≤0.08元。能满足目前替代粘土砖作为建筑用承重砖的需要，亦可用作隔墙砖使用。本专利技术的全粉煤灰建筑砖的制造方法，由于加水量较少，只有干料总重量的10-12％，属半干料制砖，省却了大动力捏泥预处理设备和挤压切割制坯设备，可以节省大量的设备投资并且降低了制砖过程中的耗时耗电成本，一座年产6000万块标砖的砖厂，生产装机容量不足300KW。较现行粉煤灰烧结砖厂减少45-75％，每块砖仅耗电成本可降低1.5-2.5分钱。建厂投资可减少30-85％。而且，由于加水量少，还缩短了干燥时间与烧结时间，因而可有效地降低综合成本。第二，本专利技术的制砖方法加入含碱性添加剂对粉煤灰进行碱激活，并对坯料采用两次陈化，有助于使粉煤灰颗粒软化及碾压时易破碎，使粉煤灰表面与复合添加剂充分接触，其碱激活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刁鹏，
申请(专利权)人：山西民兴实业有限公司，
类型：发明
国别省市：