硅酸镁钙免烧砖及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅酸镁钙免烧砖及其制备方法，所述制备方法包括：将硅酸镁钙粉料与辅料搅拌均匀，获得制砖坯体混合物；其中，辅料包括集料、水泥、助剂和水，硅酸镁钙粉料、集料、水泥、助剂和水的质量比为20～80：0～120：5～30：0.1～5：6～25。使制砖坯体混合物成型，获得免烧砖坯体。对所述免烧砖坯体进行养护，获得所述硅酸镁钙免烧砖。本发明专利技术以主要含蛇纹石的岩石、废石、尾矿为原料生产一种硅酸镁钙免烧砖，实现了多种固体废物的资源化利用；且制备得到的硅酸镁钙免烧砖具有强度高、隔热性好、轻质、环保、耐火性好等特点。耐火性好等特点。耐火性好等特点。

【技术实现步骤摘要】
硅酸镁钙免烧砖及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种硅酸镁钙免烧砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前国内应用的无机胶凝材料如水泥、石灰和石膏等，其主要活性组分都是钙质胶凝材料，作为与钙同族的镁，部分镁质材料如硅酸镁、氧化镁等，一定情况下也具有很好的胶凝性，可以用于制备镁质胶凝材料。
[0003]无论水泥还是石灰，在生产过程中都会产生大量的CO2，在温室效应日益严重的今天，如何减少碳排量，实现碳中和，已称为国家层面需要考虑的重大问题。
[0004]此外，国内大量的含蛇纹石的固体废弃物，因缺乏有效的资源化途径，目前只能堆存处理，在占用宝贵土地资源的同时，还对周边环境具有潜在污染，同时，这些含蛇纹石的固体废弃物，主要成分是镁和二氧化硅，经过一定的处理手段，可以转化为对环境无不良影响的活性胶凝材料，在实现消除环境安全隐患，变废为宝的同时，还可以避免资源的闲置和浪费，用其替代钙质胶凝材料，可有效减少钙质胶凝材料的碳排放，具有重要的经济、生态、环保和社会效益。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术目的之一在于提供一种以主要含蛇纹石的岩石、废石、尾矿为原料，实现多种固体废物的资源化利用和低附加值资源的高附加值利用的硅酸镁钙免烧砖的制备方法。又如，本专利技术的另一目的在于提供一种强度高、隔热性好、轻质、环保、耐火性好等特点的硅酸镁钙免烧砖。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种硅酸镁钙免烧砖的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将硅酸镁钙粉料与辅料搅拌均匀，获得制砖坯体混合物；其中，辅料包括集料、水泥、助剂和水，硅酸镁钙粉料、集料、水泥、助剂和水的质量比为20～80：0～120：5～30：0.1～5：6～25；使所述制砖坯体混合物成型，获得免烧砖坯体；对所述免烧砖坯体进行养护，获得所述硅酸镁钙免烧砖。
[0007]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述硅酸镁钙粉料可通过以下方法制备得到：将蛇纹石矿物原料和钙质辅料进行破碎、粉磨和煅烧，获得所述硅酸镁钙粉料，其中，蛇纹石矿物原料和钙质辅料的质量比为80～100：0～20。
[0008]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述蛇纹石矿物原料可包括蛇纹岩、蛇纹石选矿尾渣、温石棉选矿尾渣和超基性岩型金属矿产选矿尾渣中的一种或多种，所述钙质辅料可包括大理石或其尾渣、方解石或其尾渣、石英或其尾渣、白云石或其尾渣、菱镁矿或其尾渣以及黏土中的一种或多种。
[0009]在本专利技术的一个示例性实施例中，在所述煅烧过程中，还获得窑炉尾气，所述养护的工艺可为通入所述窑炉尾气，并以喷淋的方式加入水，所述窑炉尾气的温度可为70～250℃，养护的温度可为50～100℃，养护的湿度可≥65％，养护的时间可为6～72h。
[0010]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述硅酸镁钙粉料可包括质量比为25～40：38～45：2～25：2～15：0.2～1.5的MgO、SiO2、CaO、Fe2O3和Al2O3。
[0011]在本专利技术的一个示例性实施例中，可通过制砖机使所述制砖坯体混合物于20～70MPa下成型。
[0012]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述免烧砖坯体可包括承重砖、非承重砖、空心砖、外墙砌块、内墙砌块、花墙砌块、路缘石和彩色路面砖坯体中的一种或多种。
[0013]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述集料可包括粉煤灰、砂、石屑、卵石和碎石中的一种或多种，所述助剂可包括减水剂、早强剂、速凝剂、激发剂中的一种或多种。
[0014]本专利技术的另一方面提供了一种硅酸镁钙免烧砖，所述硅酸镁钙免烧砖采用如上任意一项所述的制备方法制备得到。
[0015]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述硅酸镁钙免烧砖的密度为1050～1900kg/m3，抗压强度为5～35MPa。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括以下中的至少一项：
[0017]1)、以主要含蛇纹石的岩石、废石、尾矿为原料生产硅酸镁胶凝材料粉体，实现了多种固体废物的资源化利用，对资源保护、节约与高值化利用，具有重要的可持续发展意义；
[0018]2)、尾渣、废石、尾矿的资源化利用对尾渣库安全、环境保护、复垦、复绿具有重要的生态与环境意义；
[0019]3)、以主要含蛇纹石的岩石、废石、尾矿为主要原料制备免烧砖，具有生产工艺简单、节能减排、产品附加值高、生态环境效益高等优势，对发展新材料产业具有重要意义；
[0020]4)、以蛇纹石固废材料为主要原料制备的硅酸镁钙免烧砖，通过调节硅镁、硅钙和钙镁比，在满足强度的前提下，还可以根据使用要求，调整砖体密度，在拓展免烧砖材料来源的同时，使产品具有更好的市场适用性；
[0021]5)、制得的硅酸镁钙免烧砖具有强度高、隔热性好、轻质、环保、耐火性好等特点，提高了免烧砖的使用性能，同时对蛇纹石固废资源的资源化提供了广阔的应用前景。
附图说明
[0022]图1示出了本专利技术方法的示例性实施例1的生产流程图。
具体实施方式
[0023]在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的硅酸镁钙免烧砖及其制备方法。
[0024]专利技术人发现，镁质胶凝材料具有良好的抗压强度、低pH值(与传统硅酸盐水泥相比)等优点，以及水化产物煅烧可形成顽火辉石和橄榄石的特点，可在建筑材料和耐火材料领域具有广阔的应用发展前景。
[0025]针对以上特点，本专利技术将镁质和钙质原料经科学合理的组合后，得到硅酸镁钙质活性组分为主题的胶凝材料，并将其制备免烧砖，使所制备产品具有高强、密度范围广(从轻质、中质及重质)、耐火性能号等优点，在拓展了免烧砖材料类型的同时，还可根据需要调节产品的使用性能，具有广阔的市场前景和社会、经济效益。
[0026]示例性实施例1
[0027]如图1中所示，在本示例性实施例中，硅酸镁钙免烧砖的制备方法通过以下步骤实现：
[0028]S1、与辅料搅拌均匀以获得制砖坯体混合物
[0029]具体来讲，是将硅酸镁钙粉料与辅料搅拌均匀，获得制砖坯体混合物。这里，辅料可包括集料、水泥、助剂和水，加入的硅酸镁钙粉料、集料、水泥、助剂和水的质量比为20～80：0～120：5～30：0.1～5：6～25。当加入的硅酸镁钙粉体的质量比过低时，虽然能制备出满足强度要求的免烧砖产品，但由于硅酸镁钙粉体的质量比过低，所得产品与常规砂石免烧砖产品类似，体现不出硅酸镁钙产品的优点，而当加入的硅酸镁钙粉体的质量比过高，则所得产品难以同时满足申请所涵盖的强度和密度要求。同理，当集料的质量比过高时，所得产品性能与常规砂石免烧砖近似，体现不出本专利技术的产品特点，故在此限定加入集料最高的质量比要求。当加入水泥的质量比过低时，所得产品强度较低，当加入水泥的质量比过高，则会增加免烧砖成本，故在此限定加入的最高质量比。当加入助剂的质量比过低，达不到要求的使用效果，当加入助剂的质量比过高，一方面会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅酸镁钙免烧砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将硅酸镁钙粉料与辅料搅拌均匀，获得制砖坯体混合物；其中，辅料包括集料、水泥、助剂和水，硅酸镁钙粉料、集料、水泥、助剂和水的质量比为20～80：0～120：5～30：0.1～5：6～25；使所述制砖坯体混合物成型，获得免烧砖坯体；对所述免烧砖坯体进行养护，获得所述硅酸镁钙免烧砖。2.根据权利要求1所述的硅酸镁钙免烧砖的制备方法，其特征在于，所述硅酸镁钙粉料通过以下方法制备得到：将蛇纹石矿物原料和钙质辅料进行破碎、粉磨和煅烧，获得所述硅酸镁钙粉料，其中，蛇纹石矿物原料和钙质辅料的质量比为80～100：0～20。3.根据权利要求2所述的硅酸镁钙免烧砖的制备方法，其特征在于，所述蛇纹石矿物原料包括蛇纹岩、蛇纹石选矿尾渣、温石棉选矿尾渣和超基性岩型金属矿产选矿尾渣中的一种或多种，所述钙质辅料包括大理石或其尾渣、方解石或其尾渣、石英或其尾渣、白云石或其尾渣、菱镁矿或其尾渣以及黏土中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的硅酸镁钙免烧砖的制备方法，其特征在于，在所述煅烧过程中，还获得窑炉尾气，所述养护的工艺为通入所述窑炉尾气，并以喷淋的方式加入水，所述窑炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭同江，孙红娟，罗利明，唐颂，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：