申请日2016.08.30
公开(公告)日2017.02.15
IPC分类号C04B38/00; C04B33/132; C04B33/13; B28B3/20; B28B11/14; B28B11/24; B28B17/02
摘要
一种污泥页岩多孔砖的制备方法，属于建筑墙体材料领域，包括以下步骤：(1)原料预处理;(2)配料：按各原料所占质量百分数为：页岩80%～90%，粘土2%～5%，污泥3%～5%，原煤5%～10%，称取页岩、粘土、污泥和原煤;按水的加入量为页岩、粘土、污泥和原煤总质量的30%，称取水;(3)搅拌混合;(4)挤压成型;(5)切制坯砖;(6)坯砖干燥;(7)坯砖烧结;(8)冷却，得到多孔砖。本发明的多孔砖，烧结时间短且其隔音和隔热效果好，强度高，不易断裂。
权利要求书
1.一种污泥页岩多孔砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料预处理：将页岩和原煤进行破碎，并将粘土烘干至其含水量达15%以下，污泥经过沉积脱水至其含水量达30%以下，再经造粒、烘干至含水量达15%以下;将烘干后的高岭粘土与污泥混合粉碎至颗粒大小1mm以下;
(2)配料：按各原料所占质量百分数为：页岩80%～90%，高岭粘土2%～5%，污泥3%～5%，原煤5%～10%，称取页岩、高岭粘土、污泥和原煤;按水的加入量为页岩、高岭粘土、污泥和原煤总质量的30%，称取水;
(3)搅拌混合：将页岩、高岭粘土、污泥和原煤按配比放入搅拌机中混合搅拌10～15min，进行第一次搅拌，再通过给料机均匀供料到螺旋搅拌机中进行二次搅拌，搅拌过程加水，搅拌10～15min，混合均匀，得到混合料;
(4)挤压成型：将混合料用真空挤砖机进行挤压成条状，得到挤压成条的坯料;
(5)切制坯砖：将挤压成条的坯料用垂直切条机进行切制成砖坯;
(6)坯砖干燥：将成型的坯砖自然晒干至其含水量为10%～15%;
(7)坯砖烧结：将干燥好的坯体入窑烧制，从室温开始以2℃/min的升温速率低速开温，直接升到烧结温度1000～1080℃，保温1～1.5h;
(8)冷却：自然冷却至室温，得到多孔砖。
2.如权利要求1所述一种污泥页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述页岩破碎至粒径小于2mm。
3.如权利要求1所述一种污泥页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述原煤在800～900大卡之间。
4.如权利要求1所述一种污泥页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，所述真空挤砖机挤压出口上下端对应设置进水口和出水口，所述进水口每小时通入1～1.5方水。
5.如权利要求1所述一种污泥页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：通过模具的设计使成型后的产品有两个以上孔洞，孔洞率为30%～40%。
6.如权利要求1所述一种污泥页岩多孔砖的制备方法，其特征在于：所述多孔砖的长宽高为235×175×85mm。
说明书
一种污泥页岩多孔砖的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑墙体材料领域，特别涉及一种污泥页岩多孔砖的制备方法。
背景技术
新型墙体材料主要是指以砂石、页岩、工业固体废渣、建筑余土等非粘土资源为原材料机械化生产的建筑材料，具有保护土地、保护环境、节约能源、利用废物、增加强度和经济适用等特性。页岩多孔砖和粘土实心砖相比，最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低，符合国家技术发展政策。
现有的多孔砖以页岩、尾矿为原料，采用高真空挤出成型、一次码烧的生产工艺，焙烧温度达到1150℃。孔洞率达到35%以上，可减少墙体的自重，节约基础工程费用。与普通烧结多孔砖相比，其具有保温、隔热、轻质、高强和施工高效等特点，是一种新型建筑节能墙体材料。
现有的页岩多孔砖多以粉煤灰或者煤渣来炼制，其烧结时间基本都大于2h，有的甚至要烧结28h，烧结时间长，无形中降低了生产效率。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种提高生产效率的多孔砖的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种污泥页岩多孔砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：将页岩和原煤进行破碎，并将粘土烘干至其含水量达15%以下，污泥经过沉积脱水至其含水量达30%以下，再经造粒、烘干至含水量达15%以下;将烘干后的高岭粘土与污泥混合粉碎至颗粒大小1mm以下;
(2)配料：按各原料所占质量百分数为：页岩80%～90%，高岭粘土2%～5%，污泥3%～5%，原煤5%～10%，称取页岩、高岭粘土、污泥和原煤;按水的加入量为页岩、高岭粘土、污泥和原煤总质量的30%，称取水;
(3)搅拌混合：将页岩、高岭粘土、污泥和原煤按配比放入搅拌机中混合搅拌10～15min，进行第一次搅拌，再通过给料机均匀供料到螺旋搅拌机中进行二次搅拌，搅拌过程加水，搅拌10～15min，混合均匀，得到混合料;
(4)挤压成型：将混合料用真空挤砖机进行挤压成条状，得到挤压成条的坯料;
(5)切制坯砖：将挤压成条的坯料用垂直切条机进行切制成砖坯;
(6)坯砖干燥：将成型的坯砖自然晒干至其含水量为10%～15%;
(7)坯砖烧结：将干燥好的坯体入窑烧制，从室温开始以2℃/min的升温速率低速开温，直接升到烧结温度1000～1080℃，保温1～1.5h;
(8)冷却：自然冷却至室温，得到多孔砖。
进一步地，所述步骤(1)中，所述页岩破碎至粒径小于2mm。
进一步地，所述步骤(1)中，所述原煤在800～900大卡之间。
进一步地，所述步骤(4)中，所述真空挤砖机挤压出口上下端对应设置进水口和出水口，所述进水口每小时通入1～1.5方水。
进一步地，通过模具的设计使成型后的产品有两个以上孔洞，孔洞率为30%～40%。
进一步地，所述多孔砖的长宽高为235×175×85mm。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供的多孔砖的制备方法，用原煤代替粉煤灰或煤渣，当以粉煤灰或者煤渣来炼制时，其烧结时间基本都大于2h，有的甚至要烧结28h，烧结时间长。而用原煤代替粉煤灰或者煤渣，因粉煤灰和煤渣的主要成分是一些金属氧化物，而原煤主要成分是碳氢氧氮硫磷等成分，故在烧结过程中，原煤比粉煤灰或煤渣易烧结且烧结过程中提供的能量多得多，使得多孔砖的烧结时间为1～1.5h，缩短了烧结时间，提高了生产效率。
2.本发明提供的多孔砖的制备方法，原料中利用污泥代替部分高岭粘土，不仅减少了对耕地的破坏，而且污泥是污水处理厂处理污水后留下的对环境有严重影响的固体废弃物，其物理化学性能指标符合生产页岩砖的要求，且具有一定的发热量。将污泥掺入页岩原料中生产烧结多孔砖，化害为利，变废为宝，并大大减少原煤消耗，节能减排，节约土地资源。
3.本发明提供的多孔砖的制备方法，污泥具有一定的粘度且颗粒度小，用污泥取代部分高岭粘土，可以提高多孔砖的强度，同时，在搅拌过程中使用螺旋搅拌，增加了坯料的黏性，也提高了多孔砖的强度，由此制备得到的多孔砖隔音和隔热效果也更好。
4.本发明提供的多孔砖的制备方法，真空挤砖机挤压出口上下端对应设置有进水口和出水口，以使挤压出的坯料在输出时通水，以保证坯料具有一定的韧性，不会快速干裂，从而保证了多孔砖成品的质量。
5.本发明提供的多孔砖的制备方法，生产工艺简单，制作方便，生产周期短，有利于大批量工业化生产。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1：
一种多孔砖，它以页岩、高岭粘土、污泥和原煤为原料制备而成。其中，各原料按其所占质量百分数为：页岩85%，高岭粘土3%，污泥4%，原煤8%，水的加入量为页岩、高岭粘土、污泥和原煤总质量的30%。
上述多孔砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：在本实施例中，所述多孔砖在制备时，要对原料进行预处理。所述原料包括页岩、高岭粘土、污泥和原煤。首先，要对页岩进行破碎操作。所述页岩原料需要粉碎才能制砖，将其二级粉碎，以提高塑性和成型度。粉碎后的页岩的粒径要求为2mm以下。与此同时，对高岭粘土和污泥进行烘干工作，要求烘干后的高岭粘土含水量达到15%以下;污泥经过沉积脱水至其含水量达30%，再经造粒、烘干至含水量达15%以下。将烘干后的高岭粘土与污泥混合粉碎至颗粒大小1mm以下。原煤破碎至1mm以下。原煤的卡数为800大卡。
(2)配料：对原料进行配料工作，首先要将页岩、高岭粘土、污泥和原煤进行筛选，筛选过后的各原料按其所占质量百分数为：页岩85%，高岭粘土3%，污泥4%，原煤8%来称取页岩、高岭粘土、污泥和原煤;按水的加入量为页岩、高岭粘土、污泥和原煤总质量的30%，称取水，备用。
(3)搅拌混合：将页岩、高岭粘土、污泥和原煤按配比放入搅拌机中混合搅拌10min，进行第一次搅拌。再通过给料机均匀供料到螺旋搅拌机中进行二次搅拌，搅拌过程加水，搅拌10min，混合均匀，得到混合料。均匀供料是为了方便控制后续生产线运转的土量。二次搅拌时使用螺旋搅拌机是为了增强混合料的黏性，从而提高砖的强度。
(4)挤压成型：将混合料用真空挤砖机进行挤压成条状，得到挤压成条的坯料。真空挤砖机挤压出口上下端对应设置进水口和出水口，进水口每小时通入1方水。刚挤压出来的泥条，在到达切割平台之时有向下弯曲的趋势，如果不通水，则会挤压开裂。如果通水，就能保证泥条湿润，从而具有一定的韧性，所以不会因为干燥而挤压开裂。
(5)切制坯砖：将挤压成条的坯料按照指定的尺寸用垂直切条机进行切制成砖坯。
(6)坯砖干燥：将成型的坯砖自然晒干至其含水量为10%，得到干燥好的坯体。
(7)坯砖烧结：将干燥好的坯体入窑烧制，从室温开始以2℃/min的升温速率低速开温，直接升到烧结温度1000℃，保温1h。
(8)冷却：自然冷却至室温，得到多孔砖。
进一步地，通过模具的设计使成型后的产品有两个以上孔洞，孔洞率为30%。在本实施例中，所述多孔砖大致呈长方体状，在其最大的一面上开设有十四个圆形的孔洞。所述多孔砖的长宽高为235×175×85mm。
实施例2：
一种多孔砖，它以页岩、高岭粘土、污泥和原煤为原料制备而成。其中，各原料按其所占质量百分数为：页岩83%，高岭粘土4%，污泥4%，原煤9%，水的加入量为页岩、高岭粘土、污泥和原煤总质量的30%。
上述多孔砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：在本实施例中，所述多孔砖在制备时，要对原料进行预处理。所述原料包括页岩、高岭粘土、污泥和原煤。首先，要对页岩进行破碎操作。所述页岩原料需要粉碎才能制砖，将其二级粉碎，以提高塑性和成型度。粉碎后的页岩的粒径要求为2mm以下。与此同时，对高岭粘土和污泥进行烘干工作，要求烘干后的高岭粘土含水量达到15%以下;污泥经过沉积脱水至其含水量达30%，再经造粒、烘干至含水量达15%以下。将烘干后的高岭粘土与污泥混合粉碎至颗粒大小1mm以下。原煤破碎至1mm以下。原煤的卡数为850大卡。
(2)配料：对原料进行配料工作，首先要将页岩、高岭粘土、污泥和原煤进行筛选，筛选过后的各原料按其所占质量百分数为：页岩83%，高岭粘土4%，污泥4%，原煤9%来称取页岩、高岭粘土、污泥和原煤;按水的加入量为页岩、高岭粘土、污泥和原煤总质量的30%，称取水，备用。
(3)搅拌混合：将页岩、高岭粘土、污泥和原煤按配比放入搅拌机中混合搅拌12min，进行第一次搅拌，再通过给料机均匀供料到螺旋搅拌机中进行二次搅拌，搅拌过程加水，搅拌12min，混合均匀，得到混合料。二次搅拌时使用螺旋搅拌机是为了增强混合料的黏性，从而提高砖的强度。
(4)挤压成型：将混合料用真空挤砖机进行挤压成条状，得到挤压成条的坯料。真空挤砖机挤压出口上下端对应设置进水口和出水口，进水口每小时通入1.3方水。刚挤压出来的泥条，在到达切割平台之时有向下弯曲的趋势，如果不通水，则会挤压开裂。如果通水，那就保证泥条湿润，从而具有一定的韧性，所以不会因为干燥而挤压开裂。
(5)切制坯砖：将挤压成条的坯料按照指定的尺寸用垂直切条机进行切制成砖坯。
(6)坯砖干燥：将成型的坯砖自然晒干至其含水量为12%，得到干燥好的坯体。
(7)坯砖烧结：将干燥好的坯体入窑烧制，从室温开始以2℃/min的升温速率低速开温，直接升到烧结温度1040℃，保温1.2h。
(8)冷却：自然冷却至室温，得到多孔砖。
进一步地，通过模具的设计使成型后的产品有两个以上孔洞，孔洞率为35%。在本实施方式中，所述多孔砖大致呈长方体状，在其最大的一面上开设有十一个圆形的孔洞。所述多孔砖的长宽高为235×175×85mm。
实施例3：
一种多孔砖，它以页岩、高岭粘土、污泥和原煤为原料制备而成。其中，各原料按其所占质量百分数为：页岩87%，高岭粘土3%，污泥3%，原煤7%，水的加入量为页岩、高岭粘土、污泥和原煤总质量的30%。
上述多孔砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料预处理：在本实施例中，所述多孔砖在制备时，要对原料进行预处理。所述原料包括页岩、高岭粘土、污泥和原煤。首先，要对页岩进行破碎操作。所述页岩原料需要粉碎才能制砖，将其二级粉碎，以提高塑性和成型度。粉碎后的页岩的粒径要求为2mm以下。与此同时，对高岭粘土和污泥进行烘干工作，要求烘干后的高岭粘土含水量达到15%以下;污泥经过沉积脱水至其含水量达30%，再经造粒、烘干至含水量达15%以下。将烘干后的高岭粘土与污泥混合粉碎至颗粒大小1mm以下。原煤破碎至1mm以下。原煤的卡数为900大卡。
(2)配料：对原料进行配料工作，首先要将页岩、高岭粘土、污泥和原煤进行筛选，筛选过后的各原料按其所占质量百分数为：页岩87%，高岭粘土3%，污泥3%，原煤7%来称取页岩、高岭粘土、污泥和原煤;按水的加入量为页岩、高岭粘土、污泥和原煤总质量的30%，称取水，备用。
(3)搅拌混合：将页岩、高岭粘土、污泥和原煤按配比放入搅拌机中混合搅拌15min，进行第一次搅拌，再通过给料机均匀供料到螺旋搅拌机中进行二次搅拌，搅拌过程加水，搅拌15min，混合均匀，得到混合料。二次搅拌时使用螺旋搅拌机是为了增强混合料的黏性，从而提高砖的强度。
(4)挤压成型：将混合料用真空挤砖机进行挤压成条状，得到挤压成条的坯料。真空挤砖机挤压出口上下端对应设置进水口和出水口，进水口每小时通入1.5方水。刚挤压出来的泥条，在到达切割平台之时有向下弯曲的趋势，如果不通水，则会挤压开裂。如果通水，那就保证泥条湿润，从而具有一定的韧性，所以不会因为干燥而挤压开裂。
(5)切制坯砖：将挤压成条的坯料按照指定的尺寸用垂直切条机进行切制成砖坯。
(6)坯砖干燥：将成型的坯砖自然晒干至其含水量为15%，得到干燥好的坯体。
(7)坯砖烧结：将干燥好的坯体入窑烧制，从室温开始以2℃/min的升温速率低速开温，直接升到烧结温度1080℃，保温1.5h。
(8)冷却：自然冷却至室温，得到多孔砖。
进一步地，通过模具的设计使成型后的产品有两个以上孔洞，孔洞率为40%。在本实施方式中，所述多孔砖大致呈长方体状，在其最大的一面上开设有十四个方形的孔洞。所述多孔砖的长宽高为235×175×85mm。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
