一种利用用后耐火材料侵蚀渣制备免烧型路面砖的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用用后耐火材料侵蚀渣制备免烧型路面砖的方法。具体包括如下几个步骤：(1)将用后耐火材料侵蚀渣放入破碎机及振动磨中预处理，经筛分得到3～5mm、1～3mm、0.074～1mm及200目的颗粒。(2)将步骤(1)处理后的侵蚀渣按不同的配比添加到水泥和水中，比例为水泥占总质量分数的10wt％，水占总质量分数的2wt％。(3)将步骤(2)中已混合均匀的粉料移至圆形和条形模具中，使用成型压力15MPa将粉料压制成型，保压1min后将脱模得到最终的试样。(4)将免烧砖试样进行28d的常温养护，并每隔3天喷水以防止免烧砖开裂。用此原料制备的免烧砖具有强度高、硬度大、生产工艺简单、成本低等优点，实现了用后耐火材料侵蚀渣固体废弃物资源化利用。物资源化利用。物资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用用后耐火材料侵蚀渣制备免烧型路面砖的方法


[0001]本专利技术提供一种利用用后耐火材料侵蚀渣制备免烧型路面砖的方法，涉及用后耐火材料全体量利用


技术介绍

[0002]我国每年生产钢铁总数超11亿吨，这些材料为国家的建设做出巨大的贡献。但侵蚀渣作为其生产过程中的废物，年产量超4.8亿吨，严重影响生态环境。侵蚀渣由于成分含有重金属、不适合远距离运输等原因，其回收利用率较低。随着我国能源的不断消耗和自然资源的不断枯竭，发展新的代替资源成了日益重要。利用侵蚀渣作为免烧砖是目前主要回收利用方式之一。与烧结砖相比，免烧砖在制备过程中污染小，工作环境相对良好，因此利用钢渣作为免烧路面砖在降低成本、节约资源及简化生产工艺上具有绝对的优势。
[0003]耐火材料镁铝尖晶石砖是以氧化镁和氧化铝为原料，经过人工合成的优质耐火材料。由于其在超高温隧道中经1800度以上高温烧结而成，因此体积密度大、矿物相含量高、晶粒发育良好、结构均匀、质量稳定。镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀性，抗剥落能力强，热稳定性好，耐高温等性能特点，被广泛用于转炉窑高温带用砖、钢包衬砖、钢包浇注料等耐火产品当中。
[0004]本专利结合国家绿色发展，节能减排与清洁生产模式，分析用后耐火材料侵蚀渣成分和结构后，在最大限度的利用钢渣基础上制备出符合国家标准的高性能免烧路面砖。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种用后耐火材料侵蚀渣综合回收利用技术，用以解决现有大宗低阶固体废弃物资源化再利用的问题。/>[0006]利用侵蚀渣制备免烧型路面砖可以充分解决大宗低阶固体废弃物难以回收再利用的问题。同时还可以明显降低我国公路道路材料及其他胶凝材料的用量，如普通硅酸盐水泥的用量、以及降低路基用粘土、沙石等的用量，缓解其原料紧张的压力以及提高公路道路材料的质量。
[0007]其中制备免烧型路面砖所用的结合剂为水溶液，水占总成分的2wt％。
[0008]本专利技术的优点在于以用后耐火材料侵蚀渣为主要原料，解决了侵蚀渣回收再利用的技术问题，而且降低了原料成本，减少了固体废弃物的堆积；同时减少粘土用量，解决了土地资源流失的问题。采用水作结合剂，价格低廉且无毒无害。免烧砖的制备，节约热力资源。因此，本专利技术具有原料丰富、生产成本低、工艺简单、绿色环保的特点。免烧砖具有抗压强度高。
附图说明
[0009]图1为本专利技术实例8提供的用后耐火材料侵蚀渣基免烧型路面砖的XRD图谱。
[0010]图2为本专利技术实例8提供的用后耐火材料侵蚀渣基免烧型路面砖的SEM图
[0011]图3出示不同原料配比下制备的免烧型路面砖抗压强度与原料占比关系图。
[0012]图4出示不同原料配比下制备的免烧型路面砖抗折强度与原料占比关系图。
[0013]图5为本专利技术实例12提供的用后耐火材料基免烧型路面砖的XRD图谱。
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术的目的、方案和优点更加清楚，下面结合实例对本专利技术的特点做进一步描述，但并非仅仅局限于下述实施例。
[0015]实施例1
[0016]将已进行干燥处理的侵蚀渣球磨2h，筛分后得到钢渣筛分为0
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1、1
‑
3、3
‑
5mm、200目四种规格的原料。
[0017]P.O4.5水泥的化学组分如表1所示：
[0018]表1 P.O42.5水泥的化学组成
[0019][0020]准确称量一定配比质量的各原料，侵蚀渣：0
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1mm：15wt％，1
‑
3mm：35wt％，3
‑
5mm：10wt％，200目30wt％，水泥：10wt％。先将干料干混5min，之后再加水搅拌5min至原料混合均匀，水的用量为2wt％。
[0021]将注模后的模具放入小型压片机中，控制压力大小为15MPa。在压制过程中，样品持续硬化，达到要求的初步强度。将完成压制的样品进行脱模处理。
[0022]将脱模后的样品置于通风干燥的地方进行养护。养护的方式是将其在常温常压条件下静置28天，随后洒水自然养护，洒水频率为每三天浇一次水。自然养护28天后即可得到制备的免烧型路面砖。
[0023]对用后耐火材料基免烧型路面砖进行性能测试：抗压强度为7.71MPa。
[0024]侵蚀渣基免烧型路面砖样品的SEM照片如图1所示：由图1可以看出样品为板状结构并且气孔较少，最终样品中的石膏、石英、钙矾石等相互交充填形成致密结构，因此按此实验方法制备的样品具有较高的强度。
[0025]实施例2
[0026]按照实例1中的方法进行原料筛选。
[0027]准确称量一定配比质量的各原料，侵蚀渣：0
‑
1mm：20wt％，1
‑
3mm：30wt％，3
‑
5mm：10wt％、200目：30wt％，水泥：10wt％。先将干料干混5min，之后再加水搅拌5min至原料混合均匀，水的用量为2wt％。
[0028]将注模后的模具放入小型压片机中，控制压力大小为15MPa。在压制过程中，样品持续硬化，达到要求的初步强度。将完成压制的样品进行脱模处理。
[0029]将脱模后的样品置于通风干燥的地方进行养护。养护的方式是将其在常温常压条件下静置28天，随后洒水自然养护，洒水频率为每三天浇一次水。自然养护28天后即可得到制备的免烧型路面砖。
[0030]对用后耐火材料基免烧型路面砖进行性能测试：抗压强度为8.76MPa。
[0031]实施例3
[0032]按照实例1中的方法进行原料筛选。
[0033]准确称量一定配比质量的各原料，侵蚀渣：0
‑
1mm：25wt％，1
‑
3mm：25wt％，3
‑
5mm：10wt％、200目：20wt％，水泥：10wt％。先将干料干混5min，之后再加水搅拌5min至原料混合均匀，水的用量为2wt％。
[0034]将注模后的模具放入小型压片机中，控制压力大小为15MPa。在压制过程中，样品持续硬化，达到要求的初步强度。将完成压制的样品进行脱模处理。
[0035]将脱模后的样品置于通风干燥的地方进行养护。养护的方式是将其在常温常压条件下静置28天，随后洒水自然养护，洒水频率为每三天浇一次水。自然养护28天后即可得到制备的免烧型路面砖。
[0036]对用后耐火材料基免烧型路面砖进行性能测试：抗压强度为8.64MPa。
[0037]实施例4
[0038]按照实例1中的方法进行原料筛选。
[0039]准确称量一定配比质量的各原料，侵蚀渣：0
‑
1mm：30wt％，1
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3mm：20wt％，3
‑
5mm：10wt％、200目：30wt％，水泥：10wt％。先将干料干混5min，之后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用用后耐火材料侵蚀渣制备免烧型路面砖的方法，其特征在于：该方法包括如下几个步骤：(1)原料的预处理，将用后耐火材料侵蚀渣放入颚式破碎机中粉碎30～60s，筛分得到>5mm、3～5mm、1～3mm、0.074～1mm的颗粒。将>5mm的大颗粒放入振动磨中震动研磨15～30s，然后放入球磨机中球磨1～2h，得到粒径小于200目的颗粒。所述原料为经过粉碎和过筛后的优质粉料；(2)配料与混料将步骤(1)预处理后的原料与辅料水泥混合，干混均匀后再加入水进行湿混得到混合料；(3)成型与制备干压成型：模具使用前，除去防锈油并用无水乙醇清洁干净。然后将混合料注入模具，采用粉末压片机在15MPa下保压1min脱模获得圆柱状和条形样品。自然冷却至常温后，常温常压下养护28d得到所制备的侵蚀渣基免烧型路面砖。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述预处理依次包括干燥、球磨和筛分；经过步骤(1)预处理后得到用后耐火材料侵蚀渣筛分为0
‑
1mm，1
‑
3mm，3
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5mm三种规格；由于1
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3mm及3
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5mm的侵蚀渣原料能够充当起免烧砖的骨架，所以不再添加天然砂作为免烧砖骨料。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小文，沈灿，张月娜，黄朝晖，刘艳改，房明浩，闵鑫，米瑞宇，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：