【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保砖，具体涉及一种以磷石膏等固废为原料的新型环保材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，社会发展迅速，城市的扩张速度也越来越快，拆迁也如火如荼的进行着。房屋拆迁后产生大量的废弃混凝土块；以往，这些混凝土块在剔除其中的钢筋后就被废弃成为建筑垃圾，对城市的环境造成极大的不良影响。近年来，有部分拆迁混凝土块被粉碎后制成混凝土回收料用于路基的填充等作用，但是随着混凝土回收料的产率越来越大，将其运往进行路基填埋成本略高并不是很受欢迎，因此开发一种建筑废料的新用途成为当务之急。
2、尾矿是采矿行业中排放量最大的固体废弃物，尾矿的堆积不仅占据大量的土地，而且对土壤、水体造成了极大的污染，严重的破坏了环境。据统计，我国2010年尾矿排放量为12亿吨，综合利用量仅为1.7亿吨，综合利用率为14％。尾矿的综合利用技术亟需突破。尾矿成分中以sio2为主，其含量为30～80％，其次为al2o3等，尾矿中的sio2及al2o3等成分具有潜在的胶凝活性，在适当的激发剂的作用下，能发挥其胶凝特性。
3、我国为了保护土地资源，实心粘土砖占用大量良田，已被禁止生产和使用。而矿物资源开发中产生的大量废渣，如煤矸石、页岩灰渣、粉煤灰等作为制砖材料可制成非黏土类砖，属于国家鼓励的新型建材，同时解决了废渣的污染问题，目前在国内建材市场已得到广泛应用。
4、中国专利文献cn201811075174.9公开了一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法，涉及建筑材料
，具体包括如下步骤包括：(1)称取原料：煤矸石、粉煤灰、风化
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种以磷石膏等固废为原料的新型环保材料及其制备方法，制备得到的环保材料生产成本低，能够回收利用各种固体废弃物，且具有优良的保温、吸音、隔热、抗弯折、抗冲击性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种以磷石膏等固废为原料的新型环保材料，以重量份数计，由以下组分制成：煤矸石35～55份、建筑废料60～75份、玻化微珠20～35份、聚丙烯纤维15～25份、磷石膏12～24份、磷矿渣8～18份、尾矿砂18～26份、炉渣20～32份、页岩6～14份、生活污泥16～24份、生石灰4～8份、氢氧化钠3～6份、减水剂2～6份、引气剂3～8份、水80～140份。
4、优选的，所述引气剂的制备方法，包括如下步骤：
5、(1)将油酸与十四胺混合均匀，加入无水乙酸钠，升温、抽真空，搅拌反应，得混合液；
6、(2)将混合液降温，加入亚硫酸氢钠，然后滴加入十四烷基三甲基溴化铵和去离子水，保温搅拌反应，将产物抽滤、洗涤，加水溶解调节固含量至5～30wt％，得到所述引气剂。
7、优选的，步骤(1)中，油酸、十四胺、无水乙酸钠的摩尔比为1：1～1.3：0.02～0.05。
8、优选的，步骤(1)中，升温至120～130℃，真空度<0.2mpa，搅拌反应时间4～6h。
9、优选的，步骤(2)中，降温至80～90℃，搅拌反应时间为2～4h。
10、优选的，油酸、亚硫酸氢钠、十四烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1：1.05～1.2：0.05～0.15。
11、优选的，所述聚丙烯纤维密度0.91g/cm3，长3～6mm，单丝直径30～40μm，抗拉强度400～500mpa，杨氏模量3.5gpa，极限延伸率7～9％。
12、优选的，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，减水率>25％。
13、优选的，所述建筑废料为建筑垃圾经粗破、分选、磁选、细破、筛分后获得的，粒径为0.5～4.5mm，表观密度为2500～2700kg/m3，紧密堆积密度为1450～1650kg/m3；所述尾矿砂为富硅铁尾矿砂，二氧化硅含量>60wt％，粒径为0.3～2.4mm，比表面积为350～450m2/kg；所述玻化微珠直径30～50nm，容重为50～100kg/m3，漂浮率大于95％，成球玻化率大于95％，吸水率小于50％。
14、本专利技术还要求保护一种所述以磷石膏等固废为原料的新型环保材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份称取煤矸石、建筑废料、玻化微珠、聚丙烯纤维、磷石膏、磷矿渣、尾矿砂、炉渣、页岩、生活污泥、生石灰、氢氧化钠，充分研磨、混匀得到混合基料；将减水剂、引气剂加入到水中混匀，出现大量泡沫后加入到混合基料中，混匀得到浆料；将浆料经高温焙烧、闪烧或液压成材，得到一种以磷石膏等固废为原料的新型环保材料。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
16、1)本专利技术提供了一种以磷石膏等固废为原料的新型环保材料，选用了尾矿、炉渣、建筑废料、生活污泥等原料，有利于节约资源和保护环境；建筑废料、尾矿砂为细集料，起到细骨料的支撑作用，能够提高砖体的稳定性及力学性能；粉煤灰具有较强的凝胶性，能够填充集料之间的缝隙，聚丙烯纤维具有耐高温、抗氧化、绝热隔音、抗压缩和抗剪切强度高等特性，能够提高砖体的粘结性、抗弯折性，粉煤灰与聚丙烯纤维相互配合，能够有效提升砖体的强度、韧性和抗冲击性能，还能有效抑制裂缝的产生，提高砖体的耐久性；玻化微珠具有质轻、耐老化、耐候性强等特点，能够减轻骨料的重量，建筑物的结构自重，有助于增加砖体的抗老化和耐候性，同时还能提供优良的保温、防火和吸音效果；引气剂能在砖体内部产生大量细小密闭气孔，气孔中含有空气，能够起到优良的隔热隔音效果；制备得到的环保材料生产成本低，能够回收利用各种固体废弃物，且具有优良的保温、吸音、隔热、抗弯折、抗冲击性能。
17、2)本专利技术提供了一种引气剂，以污水乙酸钠为催化剂，使油酸与十四胺发生酯化反应，引入亲油性长链烷基，而后以十四烷基三甲基溴化铵为催化剂，使亚硫酸氢钠与油酸中不饱和双键发生反应，接枝亲水性亚硫酸根，制备得到的引气剂具有亲水亲油两种性质，将其加入到胶凝材料中，与聚羧酸系减水剂具有很好相容性，并能改善浆料的和易性，搅拌后能够产生大量细小均匀的气泡，且引气剂能够吸附在气液界面上，降低系统界面能，减少气泡的上浮破灭，从而提高气泡的稳定性，使制得的环保材料中存在一定结构的气孔，获得优异的隔音、隔热效果。
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1.一种以磷石膏等固废为原料的新型环保材料，其特征在于，以重量份数计，由以下组分制成：煤矸石35～55份、建筑废料60～75份、玻化微珠20～35份、聚丙烯纤维15～25份、磷石膏12～24份、磷矿渣8～18份、尾矿砂18～26份、炉渣20～32份、页岩6～14份、生活污泥16～24份、生石灰4～8份、氢氧化钠3～6份、减水剂2～6份、引气剂3～8份、水80～140份。
2.根据权利要求1所述的新型环保材料，其特征在于，所述引气剂的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的新型环保材料，其特征在于，步骤(1)中，油酸、十四胺、无水乙酸钠的摩尔比为1：1～1.3：0.02～0.05。
4.根据权利要求2所述的新型环保材料，其特征在于，步骤(1)中，升温至120～130℃，真空度<0.2MPa，搅拌反应时间4～6h。
5.根据权利要求2所述的新型环保材料，其特征在于，步骤(2)中，降温至80～90℃，搅拌反应时间为2～4h。
6.根据权利要求2所述的新型环保材料，其特征在于，油酸、亚硫酸氢钠、十四烷基三甲基溴化
7.根据权利要求1所述的新型环保材料，其特征在于，所述聚丙烯纤维密度0.91g/cm3，长3～6mm，单丝直径30～40μm，抗拉强度400～500MPa，杨氏模量3.5GPa，极限延伸率7～9％。
8.根据权利要求1所述的新型环保材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，减水率>25％。
9.根据权利要求1所述的新型环保材料，其特征在于，所述建筑废料为建筑垃圾经粗破、分选、磁选、细破、筛分后获得的，粒径为0.5～4.5mm，表观密度为2500～2700kg/m3，紧密堆积密度为1450～1650kg/m3；所述尾矿砂为富硅铁尾矿砂，二氧化硅含量>60wt％，粒径为0.3～2.4mm，比表面积为350～450m2/kg；所述玻化微珠直径30～50nm，容重为50～100kg/m3，漂浮率大于95％，成球玻化率大于95％，吸水率小于50％。
10.一种如权利要求1～9任一项所述以磷石膏等固废为原料的新型环保材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份称取煤矸石、建筑废料、玻化微珠、聚丙烯纤维、磷石膏、磷矿渣、尾矿砂、炉渣、页岩、生活污泥、生石灰、氢氧化钠，充分研磨、混匀得到混合基料；将减水剂、引气剂加入到水中混匀，出现大量泡沫后加入到混合基料中，混匀得到浆料；将浆料经高温焙烧、闪烧或液压成材，得到一种以磷石膏等固废为原料的新型环保材料。
...【技术特征摘要】
1.一种以磷石膏等固废为原料的新型环保材料，其特征在于，以重量份数计，由以下组分制成：煤矸石35～55份、建筑废料60～75份、玻化微珠20～35份、聚丙烯纤维15～25份、磷石膏12～24份、磷矿渣8～18份、尾矿砂18～26份、炉渣20～32份、页岩6～14份、生活污泥16～24份、生石灰4～8份、氢氧化钠3～6份、减水剂2～6份、引气剂3～8份、水80～140份。
2.根据权利要求1所述的新型环保材料，其特征在于，所述引气剂的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的新型环保材料，其特征在于，步骤(1)中，油酸、十四胺、无水乙酸钠的摩尔比为1：1～1.3：0.02～0.05。
4.根据权利要求2所述的新型环保材料，其特征在于，步骤(1)中，升温至120～130℃，真空度<0.2mpa，搅拌反应时间4～6h。
5.根据权利要求2所述的新型环保材料，其特征在于，步骤(2)中，降温至80～90℃，搅拌反应时间为2～4h。
6.根据权利要求2所述的新型环保材料，其特征在于，油酸、亚硫酸氢钠、十四烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1：1.05～1.2：0.05～0.15。
7.根据权利要求1所述的新型环保材料，其特征在于，所述聚丙烯纤维密度0.91g...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓沛东，邓秀军，
申请(专利权)人：宜昌多脉峰环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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