一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板及制备方法技术

本发明专利技术涉及绿色建筑材料技术领域，具体涉及一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板及制备方法，墙板由固体物料与水按照1：0.15～0.2的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，固体物料由60％～80％钢渣、15％～40％矿物、1％～5％助熔剂组成。与现有技术相比，本发明专利技术以不同颗粒级配钢渣为主要原料，掺加一定质量的矿物原料和化工原料，经混料、成型、干燥、1000～1200℃高温烧结后制得轻质硅晶石墙板，解决钢渣在应用时的安定性问题，避免墙板在干燥和烧成过程中的收缩和开裂，提高了大宗固废的资源化利用效率，制得的产品满足新型装配式墙体材料的要求，且成品率高达98％以上，具有极高的经济价值和环保价值。极高的经济价值和环保价值。

【技术实现步骤摘要】
一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板及制备方法


[0001]本专利技术涉及绿色建筑材料
，具体涉及一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板及制备方法。

技术介绍

[0002]钢渣是炼钢过程中产生的一种副产品，其产率为粗钢产量的8％～15％，据统计2020年我国钢渣产量约为1.60亿吨。迄今为止，钢渣的回收利用主要集中在本厂回收、道路铺填、农业肥料等方面，但由于受到钢渣安定性问题限制难以深度开发，高效利用科技投入不足，产需双方标准不统一，所以钢渣的总体利用率仍不达30％。因此开发一种更高效、高附加值的钢渣利用方法对冶金行业的可持续发展具有重要意义。
[0003]轻质硅晶石墙板是一种以钢渣、页岩、石英砂尾矿、河道淤泥、陶瓷抛光渣、煤矸石、高锰酸钾尾渣等固体废物为主要原料，引入适量粘土、长石、青石等无机物，采用高温烧成工艺制备出的一种轻质墙板，具有保温隔热、隔音降噪、防水防潮的功能。在国家大力推进装配式墙体材料，烧结墙体材料部品化的形势下，轻质硅晶石墙板的开发适应市场发展，有着十分积极的意义。本专利技术利用大掺量钢渣制备轻质硅晶石墙板，主要通过控制钢渣的颗粒级配然后进行烧成，来解决钢渣在使用过程中的安定性问题，避免墙板在干燥和烧成过程中的收缩和开裂。制备该墙板的原料中钢渣含量大于70％，所以使得产品成本也大大降低。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提供一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板及制备方法，解决钢渣在应用时的安定性，提高钢渣利用效率问题。
[0005]一方面，本专利技术提供一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板，关键在于：由固体物料与水按照1：0.15～0.2的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，所述固体物料的组成如下：
[0006]钢渣60％～80％；
[0007]矿物15％～40％；
[0008]助熔剂1％～5％；
[0009]其中，按重量百分含量计，所述钢渣的颗粒级配组成如下：
[0010]20～40目钢渣20％～50％
[0011]40～100目钢渣30％～70％
[0012]＞100目钢渣10％～30％。
[0013]优选的，矿物是黏土、长石、页岩、萤石、钾长石、钠长石、白云石中的一种或多种。
[0014]优选的，所述助熔剂为腐植酸钠、碳酸钠、氧化铝、偏硅酸钠、玻璃熔块中的一种或多种。
[0015]另一方面，本专利技术提供一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板的制备方法，关键
在于：
[0016]S1.按照配方准确称量钢渣、矿物和助熔剂，并一次性投入进入混料机，混合均匀后，再向混料机里面加水，然后搅拌混匀得到可塑性指数为7
‑
15的泥料；
[0017]S2.先将模具中均匀铺设一层泥料，压实，然后再继续铺设一层泥料，压实，如此重复多次，直至泥料均匀地填满整个模具后，脱模，得到胚体；
[0018]S3.将胚体送入干燥器内进行干燥成型，控制干燥失水率为15.2％～18％之间，控制坯体收缩率为0～1.0％；
[0019]S4.将干燥的坯体放入电炉中，在室温
‑‑
1200℃下按照烧成工艺曲线进行烧结，在在1000～1200℃，保温30～60min，烧结后产品经急冷、缓冷两段退火工艺，得到成品。
[0020]优选的，S1中矿物粒度＜40目，助熔剂粒度＜40目。
[0021]优选的，S2具体为：模具尺寸为40
×
40
×
160mm，先在模具壁上均匀的涂刷脱模剂，然后将泥料均匀铺入模具中，厚度约为10mm，用手压实然后用橡皮锤捶打，确保模具中的泥料均匀密实；重复4～5次，使泥料均匀地填满整个模具，然后继续捶打，使得泥料之间结合紧密不存在空隙，成型面光滑，随后进行脱模，得到胚体。
[0022]优选的，S3中的干燥条件为：干燥温度为70℃～100℃，干燥时间为8h～10h。
[0023]优选的，S4中烧成工艺曲线为：从室温到120℃，采用8～15℃/min的升温速率；从120℃到400℃，采用4～8℃/min的升温速率；从400℃到800℃，采用3～7℃/min的升温速率；从800℃到1000℃，采用2～6℃/min的升温速率；从1000℃到1000～1200℃，采用2～4℃/min的升温速率。
[0024]优选的，S4中退火工艺为：采用6
‑
8℃/min的降温速率从烧成温度降至800℃，然后采用3℃/min的降温速率降至室温。
[0025]优选的，所述成品的容重在1000～2000kg/m3之间，抗压强度为10.0～45.0MPa，抗折强度为4.5～20.0MPa，吸水率≤10.0％。
[0026]与现有技术相比，本专利技术提供的一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板及制备方法，具有如下有益效果：
[0027](1)本专利技术以不同颗粒级配钢渣为主要原料，掺加一定质量的矿物原料和化工原料，经混料、成型、干燥、1000～1200℃高温烧结后制得轻质硅晶石墙板，解决钢渣在应用时的安定性问题，避免墙板在干燥和烧成过程中的收缩和开裂，提高了大宗固废的资源化利用效率，改善了生态环境，具有极高的经济价值和环保价值；
[0028](2)本专利技术制得的轻质硅晶石墙板具有容重小、抗压强度高、抗折强度高、吸水率低、成本低等优势，同时产品的强度性能指标稳定可控，进而保证了产品的成品率高，可达98％以上，能够满足新型装配式墙体材料的要求，引领烧结材料部品化新市场。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在具体实施例中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0030]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他
性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0031]实施例1
[0032]称取钢渣共450.0g，其中：粒度＞100目的钢渣55.0g；粒度在40～100目之间的钢渣260.0g；粒度在20～40目之间的钢渣135.0g；称取页岩50.0g，黏土50.0g，长石38.0g，碳酸钠12.0g。将上述称取好的粉料一次性置入行星搅拌锅中进行搅拌，搅拌锅转速为140r/min，搅拌时间为5min；固体粉料搅拌均匀后关闭搅拌锅，加入90.0g水后继续搅拌，搅拌锅转速为140r/min，搅拌时间为 8min，在三联模中均匀地刷入脱模剂，然后将混合好的可塑性指数为7的泥料分散成小块均匀放入模具中。先均匀铺入一层泥料，厚度约为10mm，用手压实然后用橡皮锤捶打，确保模具中的泥料均匀密实。重复4次，使泥料均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板，其特征在于由固体物料与水按照1：0.15～0.2的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，所述固体物料的组成如下：钢渣60％～80％；矿物15％～40％；助熔剂1％～5％；其中，按重量百分含量计，所述钢渣的组成如下：20～40目钢渣20％～50％40～100目钢渣30％～70％＞100目钢渣10％～30％。2.根据权利要求1所述的一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板，其特征在于：矿物是黏土、长石、页岩、萤石、钾长石、钠长石、白云石中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板，其特征在于：所述助熔剂为腐植酸钠、碳酸钠、氧化铝、偏硅酸钠、玻璃熔块中的一种或多种。4.一种如权利要求1
‑
3所述的高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板的制备方法，其特征在于：S1.按照配方准确称量钢渣、矿物和助熔剂，并一次性投入进入混料机，混合均匀后，再向混料机里面加水，然后搅拌混匀得到可塑性指数为7
‑
15的泥料；S2.先将模具中均匀铺设一层泥料，压实，然后再继续铺设一层泥料，压实，如此重复多次，直至泥料均匀地填满整个模具后，脱模，得到胚体；S3.将胚体送入干燥器内进行干燥成型，控制干燥失水率为15.2％～18％之间，控制坯体收缩率为0～1.0％；S4.将干燥的坯体放入电炉中，在室温
‑‑
1200℃下按照烧成工艺曲线进行烧结，在1000～1200℃，保温30～60min，烧结后产品经急冷、缓冷两段退火工艺，得到成品。5.根据权利要求4所述的高掺量钢渣废料的轻质硅晶石墙板的制备方法，其特征在于S1中矿物粒度＜4...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢贵全，白冰，马明龙，田密，
申请(专利权)人：筑邦建筑科技投资深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：