工业固体废物微孔多孔砌块及板块制造技术

工业固体废物微孔多孔砌块及板块，是一项保护生态环境，结合我国矿产资源和固体工业废物资源的实际，以膨胀页岩和工业固体废物为原料经烧结而成的一种高强、轻质、微孔多孔砌块及板块，广泛用于楼房墙体材料，公路及高速公路路堤及筑路材料，混凝土填充料，保温、隔音材料以及水泥掺合料和混合材。对我国工业固体废物综合利用，特别是对粉煤灰的综合利用具有重要意义。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业固体废物利用技术，尤其是以膨胀页岩和工业固体废物为原料生产工业固体废物微孔多孔砌及板块，并大量处理工业固体废物的技术。专利申请号“93102556.7”垃圾多孔体材料，是以膨胀页岩和垃圾为原料，经烧结而成“垃圾多孔体材料”，并大规模处理垃圾，为城市生活垃圾的处理和工业废物的利用提供了有效的方法，开拓了广阔的途径，但是该专利技术未能具体提出以工业废物和膨胀页岩为原料制作砌块的工艺，对烧结砌块及板块等产品有所忽略。专利申请号“91101067”利用城市垃圾造砖技术，是以粘土和垃圾为原料，经烧结制造的。但原料中未能使用膨胀页岩，其产品也不轻质，同时以粘土为原料对土地资源保护不利。本专利技术的目的是提供一种以工业固体废物和膨胀页岩为原料，经烧结而成一种轻质建筑材料板块和砌块，并大量进行工业废弃物再利用的技术，也是一种使工业固体废物凝固再生和有益化的技术。地球上的垃圾越来越多，据估计全球每年新增垃圾100亿吨，合人均2吨。我国每年排放工业固体废物达6亿吨，其中粉煤灰为1亿吨，其它如煤矸石、硫铁矿渣等也有很大的产生量。本专利技术首先是提供一种大量处理工业固体废物的技术，它是利用工业固体废物和分布极其广泛，世界各个地区几乎都有产出，资源极其丰富的膨胀页岩(包括其风化物)为原料，而不专门使用粘土，既不损坏耕地，又从原料上为大量处理工业固体废物提供了资源保证；同时本专利技术由于把工业固体废物变成了有用原料，因此工业固体废物成为了资源，而且本专利技术采用的膨胀页岩或是工业固体废物，其资源都是十分丰富的，其中工业固体废物主要是指粉煤灰、煤矸石、硫铁矿渣等无机工业固体废物。本专利技术生产的产品是具有高强、轻质、微孔、多孔特征的砌块及板块，大量用于工业与用民建筑，高层楼房建筑墙体材料，公路、高速公路路堤及筑路材料，也可用于混凝土轻质填充料，配制高强轻质水泥砂浆，水泥掺合料及混合材，以及用于保温隔音材料等，用途十分广泛。本专利技术是这样实现的以工业固体废物和膨胀页岩(易熔页岩)及其风化产物为原料，经烧结而成具有微孔多孔的轻质砌块和板块，并同时处理工业固体废物。本专利技术采用的膨胀页岩呈黑灰、黄绿、紫红、红砖等色，泥质粉砂质结构，一般为页片状构造，具薄层理；但也有呈厚到巨厚层状者，如一种紫红色的膨胀泥岩，主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO，其中SiO2＋Al2O3一般含量在70％以上，物相监定主要组成为水云母、蒙托石、石英、高岭石等，含有钛、铁、锰、镍、硼及钙、镁、钾、钠等元素，产于“笔石相页岩”、“介壳相页岩”、“水云母质页岩”地层中，以含水云母、蒙托石矿物为特征。出露规模巨大，蕴藏极其丰富，时间空间的分布十分广泛，各个地质时代及世界各个地区均有大量产出。本专利技术采用的膨胀页岩，含有大量的水云母和蒙托石，而水云母和蒙托石从晶格构造来看，是很不稳定的矿物，并且晶格中能吸附钾、钠离子，并部分被钙、镁置换，故使膨胀页岩含有钾、钠、钙、镁等碱金属和碱土金属，这种晶格脆弱和助熔成分的存在，提供了膨胀页岩产生易熔相的可能，以及低的烧成温度和短的烧成时间。水云母的分子式为KAL5Si7D20(OH)4，结构相当于蒙托石的三重结构插入一个钾离子层，二者非常近似，均为含水多的矿物，且往往含有相当数量的有机质，这些结晶水和有机质成分是膨胀页岩的造孔成分和气相物质。由于以上机理当本专利技术利用的膨胀页岩在1000—1200℃温度下煅烧的时候，当受热到达熔点时，则挥发物(结晶水和有机质)产生气相物质，并同时造孔或膨胀，而形成高强轻质多孔材料；但本专利技术采用的是二元组分配料，其中固体工业废物掺量较小时，将出现明显的体积膨胀，当固体工业废物掺量在50％以上时，其烧结产品则能保持焙烧前(杯料)的体积不变。这可能是固体工业废物颗粒对液相物质的阻力而限制或压抑了膨胀作用之所致。毕竟如此，但造孔特征仍然十分明显，只不过多为微孔多孔结构特征。这种微孔和多孔是发生在膨胀页岩物料中，而固体废物则是既未熔熔，也未造孔。自秦砖汉瓦以来，几千来的历史，人们都杜绝采用膨胀矿石烧淘制砖，其原因可能是难以获得设计形态和尺寸之故。本专利技术则不但有效的利用了工业固体废物，并对其实现大的掺量，而且有效地使用了膨胀物料(膨胀页岩)进行按设计形态和尺寸的砖块，砌块和板块的生产，并能获得具有高强、轻质、隔热、隔音特征的产品。由于采用了具有以上优良特征的产品方案及其热工原理，以及采用了具有上述岩性及矿物理化特征的膨胀页岩处理工业固体废物的方案，可以容易的制造出工业固体废物微孔多孔砌块及板块，同时大量处理工业固体废物，并可以达到本专利技术的目的，其生产方法简单。下面结合实施例对本专利技术进一步说明。实施例中以工业固体废物粉煤灰进行了试验又是大约千多年以前，我国就制造出了一种特制的烹具—“砂罐”，是以粉煤灰和一种膨胀岩石为原料，其物料比为粉煤灰比膨胀岩为3∶7，经混合后以特殊的工艺烧制而成的一种黑灰色、轻质高强并具有微孔多孔特征以特殊陶瓷器具，是一种比所有陶料器具都更加便益的耐高温制品。本专利技术实验中参观了这种“古砂罐”的幸存生产地——南川市的一个小村庄。并以粉煤灰和膨胀页岩为实验原料，进行微孔多孔砖的制造。粉煤灰采自涪陵电厂龙桥电站，膨胀页岩分别采自武隆羊角、涪陵市郊及重庆等地。用以上采集的各种膨胀页岩——笔石相页岩、介壳相页岩、水云母蒙托石页岩等分别掺入占干物料总量的25％—85％的粉煤灰，经磨矿、拌合、半塑或半干法成型、烘干，经1000-1200℃温度焙烧，即成为一种高强轻质微孔和多孔结构的墙体砌块。实验证明，这种轻质砌块的强度以及微孔发育程度是随粉煤灰的掺量的增高而下降，最大掺量可达85％。当煤灰与膨胀页岩的灰矿比为50％时，其制品可浮于水面，其强度在10MPa/CM2以上。当灰矿比为100％时，其强度降到10MPa/CM2以下，当灰矿比大于200％则下降到8MPa/CM2以下。这是因为其强度和微孔都主要是由膨胀页岩产生的。故粉煤灰的最大掺量以不大于总物料的80％为宜。但是如果将粉煤灰的粒径由10MM以下磨细到2MM以下的自然级配，将有助于粉煤灰与页岩物料的均化，以及微孔的均匀分布和具有更微细的孔隙，这样则能有利于掺量、孔隙率和强度的提高。本实施例中，粉煤灰轻质砌块的烧结设备是在遂道窑中进行，也可采用辊道窑或立窑进行制造。为了防止砖杯之间的相互粘结，可仍然使用粉煤灰或撒布于面层之间，或以其砂浆喷涂于杯体表面，即可解决粘结。也可采用其它耐高温的物料为防粘剂。同理，可利用硫铁矿渣(磷肥厂硫酸车间的工业固体废物)，煤矸石、硫酸铝渣、氯化铝渣、硼泥等工业固体废物为原料而制造出硫铁矿渣、煤矸石渣、硫酸铝渣、氯化铝渣等工业固体废物微孔多孔砌块及板块。因为这些工业废物的化学成分及物性都较粉煤灰相近似，都是以硅铝三二氧化物为主要成分，并且都是较为稳定的物质，其中硫铁矿渣含有较多的铁质，煤矸石则有较多的碳，这些都对本专利技术产品的烧成、烧结、低熔相的形成及其造孔作用有利，故能与膨胀页岩一起作为原料而生产出硫铁矿渣、煤矸石渣、硫酸铝渣、硼泥等固体工业废物轻质微孔多孔砌块及板块。从生态环保而论，这些工业废物都是共同必须处理的工业垃圾。因此不论从产品目的或是环保目的都是能达到本专利技术的目的。当生产工业固体废物板本文档来自技高网...

【技术保护点】
“垃圾多孔体材料”是以膨胀页岩和垃圾为原料经烧结而成的高强轻质多孔粒料和块料，本专利技术特征是以工业固体废物和膨胀页岩为原料烧结而成的高强轻质微孔多孔板和砌块，用作建筑材料，保温隔音材料、水泥掺合料及混合材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗时恕，吴朝弟，蒋里军，
申请(专利权)人：蒋里军，罗时恕，吴朝弟，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]