一种环保型轻质保温砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保型轻质保温砖及其制备方法，该方法包括：(1)将煤矸石、废煤矸石砖、废玻璃、生物质秸秆分别进行破碎和筛分处理，分别得到煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末。(2)将所述煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末与粉煤灰、微硅粉、膨胀珍珠岩、硅酸钠、膨润土、煤粉按比例混合并搅拌均匀，得到混合物料。(3)将所述混合物料加水强制搅拌，混料均匀后注入模具中进行成型，经脱模、干燥后得到砖坯。(4)将所述砖坯进行热处理，得到轻质保温砖。由此，采用该方法可以得到抗压强度≥3.5MPa，传热系数≤2.0W/(m

An environmentally friendly lightweight thermal insulation brick and its preparation method

The invention relates to an environment-friendly lightweight thermal insulation brick and a preparation method thereof. The method comprises: (1) crushing and screening coal gangue, waste coal gangue brick, waste glass and biomass straw respectively to obtain coal gangue particles, waste coal gangue brick particles, glass powder and biomass straw powder. (2) The coal gangue particles, waste gangue brick particles, glass powder and biomass straw powder are proportionally mixed with fly ash, micro-silica powder, expanded perlite, sodium silicate, bentonite and coal powder and evenly stirred to obtain the mixture material. (3) The mixture is forced to mix with water, and the mixture is evenly injected into the mould for forming. After demoulding and drying, the brick billet is obtained. (4) The bricks are heat treated to obtain light insulation bricks. Thus, the compressive strength (> 3.5 MPa) and heat transfer coefficient (< 2.0 W/(m) can be obtained by this method.

【技术实现步骤摘要】
一种环保型轻质保温砖及其制备方法(一)
：本专利技术属于轻质保温砖制备领域，具体地说是一种环保型轻质保温砖及其制备方法。(二)
技术介绍
随着社会的快速发展，全世界能源短缺问题日益加剧，推进建筑节能、发展绿色建筑广泛受到人们的支持，这也激励了新节能技术的发展和新型节能建材的开发，比如根据当地的气候特点，采用当地现有废弃物资源，利用先进的建筑技术和材料，对固体废弃物进行加工处理，制作出优质保温材料，最大限度地降低建筑采暖和制冷的能源消耗。煤矸石主要含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、残C，及少量MgO、K2O、Na2O，煤矸石中主要物相组成为石英、高岭石、白云母等晶相，由于煤矸石的成分相比黏土是比较接近的，许多用到黏土生产的建筑制品均可以用煤矸石部分替代。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等，粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5～300μm，并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50％—80％，有很强的保温隔热性能。我国是煤炭大国，每年有大量煤矸石和粉煤灰固体废弃物产生并且无法得到有效利用，即占用土地又污染环境。利用煤矸石和粉煤灰为主料来制作一种轻质保温砖，不仅符合国家节能环保的号召，又能变废为宝，无论是从固体废弃物的资源化利用角度还是从保温砖对城市节能环保角度看，利用煤矸石、粉煤灰等制备轻质保温砖均具有长远的环保意义和巨大的市场价值。保温砖砖体内布满均匀细微闭孔，是一种可保温隔热、隔声的新型建筑材料，对降低建筑采暖和制冷的能源消耗具有显著效果。目前保温砖由于制造工艺原因，普遍存在容重大、力学强度较低、价格较普通砖高等缺陷。因此，现有保温砖的制备技术有待进一步改进。(三)
技术实现思路
本专利技术旨在在一定程度上解决环保型轻质保温砖相关技术问题。为此，本专利技术的目的在于提出一种环保型轻质保温砖及其制备方法。采用该方法可以得到性能符合GB26538—2011《烧结保温砖和保温砌块》要求的保温砖，即抗压强度≥3.5MPa，传热系数≤2.0W/(m2·K)，密度等级≤1000kg/m3，而且由于实现了煤矸石和粉煤灰的资源化利用，降低了保温砖的生产成本。本专利技术提出了一种制备环保型轻质保温砖的方法，该方法包括：(1)将煤矸石、废煤矸石砖、废玻璃、生物质秸秆分别进行破碎和筛分处理，分别得到煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末；(2)将所述煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末与粉煤灰、微硅粉、膨胀珍珠岩、硅酸钠、膨润土、煤粉按比例混合并搅拌均匀，得到混合物料；(3)将所述混合物料加水强制搅拌，混料均匀后注入模具中进行成型，经脱模、干燥后得到砖坯；(4)将所述砖坯进行热处理，得到轻质保温砖。根据本专利技术所采用的技术方案，通过将煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末与粉煤灰、微硅粉、膨胀珍珠岩、膨润土、煤粉和硅酸钠进行混合，因煤矸石颗粒、粉煤灰、废煤矸石砖颗粒加水直接成型存在塑性差，成型困难问题，因此与硅酸钠混合、加水成型后可得到具有一定强度的砖坯，此时砖坯由煤矸石颗粒、粉煤灰颗粒、废煤矸石砖熟料颗粒、膨胀珍珠岩和和秸秆粉末及部分废玻璃粉末组成，颗粒与颗粒之间由硅酸钠保持粘连；在热处理过程中，煤矸石颗粒、粉煤灰颗粒和废煤矸石砖熟料颗粒发生熔融反应，并伴随着晶型转变，废玻璃粉联同硅酸钠中的碱性氧化物促进了煤矸石颗粒、粉煤灰颗粒和废煤矸石砖熟料颗粒接触面处的烧结反应，同时，废煤矸石砖熟料颗粒取自烧结制品，其耐高温性优于煤矸石，煤矸石粒度较小，比表面积较大，高温下更易熔融为液相，粉煤灰颗粒和废煤矸石砖熟料颗粒之间被熔融煤矸石粘连牢固，进一步保证了废煤矸石砖熟料颗粒之间的联结强度，从而其整体力学强度大大提升，废煤矸石砖熟料颗粒的存在使得砖坯收缩性大大减小，加上粉煤灰和膨胀珍珠岩的多孔结构和生物质和煤粉燃烧后产生的孔洞，不仅保证了保温砖的力学性能，同时还出现的大量细微、封闭的气孔，保证了砖体优良的隔热、隔声性。热处理完毕后随炉降温，即可得到抗压强度≥3.5MPa，传热系数≤2.0W/(m2·K)，密度等级≤1000kg/m3的轻质保温砖。另外，根据本专利技术制备保温砖的技术方案，还具有如下附加的技术特征：在本专利技术的制备环保型轻质保温砖的方法中，在步骤(1)中，所述煤矸石颗粒≤2mm(其中≤0.3mm颗粒占60％以上)、废煤矸石砖颗粒≤1mm、废玻璃粉≤0.074mm、生物质秸秆粉末≤0.5mm。在本专利技术的制备环保型轻质保温砖的方法中，在步骤(2)中，所述膨胀珍珠岩颗粒≤2mm。在本专利技术的制备环保型轻质保温砖的方法中，在步骤(2)和(3)中，所述原料质量组成为：煤矸石颗粒30-50份、粉煤灰25-35份、煤矸石废砖颗粒8-12份、微硅粉5-12份、膨胀珍珠岩8-12份、生物质秸秆粉末8-12份、玻璃粉4-8份、硅酸钠4-8份、膨润土1-5份、煤粉3-6份、水30-40份。在本专利技术的制备环保型轻质保温砖的方法中，在步骤(3)中，加水强制搅拌至混料均匀后的物料无需陈化可直接成型为砖坯，大大节约了物料陈化堆积所需场地并缩短了成品出厂周期。进一步提高了企业效益。在本专利技术的制备环保型轻质保温砖的方法中，在步骤(4)中，将所述砖坯进行热处理是按照下列步骤进行：将所述砖坯从室温以2-3℃/min的升温速度升至200-300℃，然后以3-4℃/min的升温速度升至500-550℃并保温0.5-1小时，然后以3-5℃/min的升温速度升至800-900℃，然后以0.5-1℃/min的升温速度缓慢升至1000-1100℃并保温0.1-0.3小时。本专利技术提出了一种环保型轻质保温砖，所述保温砖是采用上述制备保温砖的方法得到，本专利技术的具体实施方式以及附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，并从下面的描述中变得清晰明显。(四)附图说明图1为本专利技术一种环保型轻质保温砖的制备示意流程图。(五)具体实施方式下面通过参考附图描述的实施例来详细描述本
技术实现思路
，所述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提出了一种环保型轻质保温砖及其制备方法，根据本专利技术的实施例说明书附图1，该方法包括：S01：将煤矸石、废煤矸石砖、废玻璃、生物质秸秆分别进行破碎和筛分处理该步骤中，将煤矸石、废煤矸石砖、废玻璃、生物质秸秆分别进行破碎和筛分处理，分别得到煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末。具体的，煤矸石、废煤矸石砖、废玻璃、生物质秸秆先进行粗碎，然后粗碎后的煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒和生物质颗粒再进行二次破碎，废玻璃颗粒进行粉磨处理，即可得到粒度符合要求的煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、废玻璃粉末和生物质秸秆粉末。根据本专利技术的实施例，煤矸石颗粒粒径可以为≤2mm，但其中≤0.3mm的颗粒须占60％以上，废煤矸石砖颗粒粒径可以为1mm及以下、玻璃粉颗粒粒度小于200目，生物质秸秆粉末≤0.5mm，相应的秸秆粉末越细越好。专利技术人发现，若煤矸石颗粒和废煤矸石砖颗粒过大，则使得制品表面粗糙且制品内部不易形成均匀微细孔洞；若废煤矸石砖颗粒过小，则起不到利用煅烧后煤矸石熟料的瘠性作用减少砖坯收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型轻质保温砖及制备环保型轻质保温砖的方法，该方法包括：(1)将煤矸石、废煤矸石砖、废玻璃、生物质秸秆分别进行破碎和筛分处理，分别得到煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末；(2)将所述煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末与粉煤灰、微硅粉、膨胀珍珠岩、硅酸钠、膨润土、煤粉按比例混合并搅拌均匀，得到混合物料；(3)将所述混合物料加水强制搅拌，混料均匀后注入模具中进行成型，经脱模、干燥后得到砖坯；(4)将所述砖坯进行热处理，得到轻质保温砖。

【技术特征摘要】
1.一种环保型轻质保温砖及制备环保型轻质保温砖的方法，该方法包括：(1)将煤矸石、废煤矸石砖、废玻璃、生物质秸秆分别进行破碎和筛分处理，分别得到煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末；(2)将所述煤矸石颗粒、废煤矸石砖颗粒、玻璃粉末和生物质秸秆粉末与粉煤灰、微硅粉、膨胀珍珠岩、硅酸钠、膨润土、煤粉按比例混合并搅拌均匀，得到混合物料；(3)将所述混合物料加水强制搅拌，混料均匀后注入模具中进行成型，经脱模、干燥后得到砖坯；(4)将所述砖坯进行热处理，得到轻质保温砖。2.根据权利要求1所述的一种制备环保型轻质保温砖的方法，其特征在于，在步骤(2)和(3)中，所述原料质量组成为：煤矸石颗粒30-50份、粉煤灰25-35份、煤矸石废砖颗粒8-12份、微硅粉5-12份、膨胀珍珠岩8-12份、生物质秸秆粉末8-12份、玻璃粉4-8份、硅酸钠4-8份、膨润土1-5份、煤粉3-6份、水30-40份。3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，李朋，刘佳，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11