一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖及其制备方法.pdf

本发明公开了一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：处理后的煤矸石页岩混合粉料70-73、粉煤灰50-54、锯末9-11、赤泥4-6、硫酸钠3-5、氯化钠2-3、纸浆废液4-6、水9-10；本发明较现有的技术，成分配比科学合理，添加处理后的煤矸石页岩混合粉料与球磨后粉煤灰，塑性指数上升，颗粒之间的粘结性增加，坯体更加致密，干燥过程中开裂现象得到改善，吸水率降低；添加氯化钠，可提高抗冻性；本发明成分配比易于烧结，烧结后粘结强度高，抗冻性能佳，而且锯末在烧制过程中烧毁，减轻了砖体的重量。

权利要求书
1.  一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：处理后的煤矸石页岩混合粉料70-73、粉煤灰50-54、锯末9-11、赤泥4-6、硫酸钠3-5、氯化钠2-3、纸浆废液4-6、水9-10；
所述处理后的煤矸石页岩混合粉料由下列重量份的原料混合而成：煤矸石54-57、页岩18-20；处理方法如下：（1）对煤矸石、页岩进行挑选，剔除其中的塑料、杂草、固体垃圾、大型岩石块等杂物；（2）将煤矸石、页岩在颚式破碎机内进行粗碎，取出后再用圆盘破碎机细碎，通过调整圆盘间隙来调整粉料粒度，控制粒径小于0.05mm的粉料占总量的30%-50%，0.05-1.3mm占20-60%，1.3-2mm 小于30%；（3）将混合粉料放入除铁器中除去铁等金属元素，然后放入搅拌机中加水搅拌均匀，加水量为混合粉末量的15%-16%，然后将搅拌好的物料放入陈化库中陈化4-5天即得。

2.  根据权利要求1所述一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将锯末、赤泥加入粉碎机粉碎，然后过150目筛形成混合粉A待用，将粉煤灰、硫酸钠放入球磨机中球磨30-40分钟后与混合粉A混合形成混合料B；
（2）混合料B与处理后的煤矸石页岩混合粉料一同放入搅拌机中，加入氯化钠、纸浆废液、水，调整物料至成型含水量，然后放入液压挤出机进行挤出成型，控制成型水分为15%-17%，成型压力为 2MPa；
（3）将成型的砖坯通过自动切码运设备送入干燥窑进行干燥，控制温度为110℃-120℃，干燥至含水量低于6%，干燥过程控制在12-20小时；
（4）干燥好的坯体再放入隧道焙烧窑进行焙烧，以每小时50℃-60℃的速度缓慢升温，烧成温度为1050℃，烧成周期控制在42-47小时，保温4-6小时后缓慢冷却至室温，取出即得。

说明书一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖及其制备方法。
背景技术
煤矸石作为我国排放量最大的工业固体废弃物之一。而且每年煤矸石的排放量相当于当年煤炭产量的 10% 左右。年排放速度将大于1.6亿吨。堆放煤矸石不仅占用大量土地，而且污染环境，影响人们的生活和健康。另外，煤矸石自燃能释放多种有害气体等，同时还伴生大量的烟尘和有爆炸危险性。因此煤矸石山自燃给周围的大气环境人体健康、动植物生长等造成不同程度的影响。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
在国家墙改政策的推动下，我国北方大部分产煤区普遍采用煤矸石为主要原料制砖。利用煤矸石烧砖，它既可作原料，又可以作燃料，可以做到制砖不用土， 烧砖不用煤。这是一个既处理废料，又节约耕地，且节约燃料的一举三得的综合利用项目。作为煤矸石本身，它也是一种沉积页岩，其化学成分基本接近页岩， 因为它邻近煤层生成，故含有一定量的碳成分，可供烧砖使用。我国南方地区缺少煤炭资源，没有煤矸石可取，但大部分地区具有丰富的页岩矿资源。页岩也是一种理想的制砖原料，页岩砖质地坚硬，色泽艳红，可做清水墙和装饰砖，深受用户青睐，已被我们制砖行业广泛采用。
煤矸石、粉煤灰、页岩生产的烧结空心砖质量好，抗压强度可达到空心砖标准以上，抗冻、耐磨、耐火、耐酸、耐碱等性能均较好。从未来建材市场看，利用煤矸石等矿渣生产新型环保建材产品由于其本身节能、轻质、保暖的特点，同时该产品能够消化大量的工业废料，节约耕地，减少污染，保护环境。
但是由于煤矸石、页岩等开采的部位与时间的不同，以及堆料的不均匀，都会造成原料成分波动大，所以就需要对原料进行一系列的处理以后再制成砖坯，可以改善产品质量，增加产量，降低成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖及其制备方法。通过对煤矸石、页岩进行一系列的预处理，可使粉料粒度变小，塑性指数上升，颗粒之间的粘结性增加，使坯体更加致密，在干燥过程中水分蒸发时开裂现象得到改善，吸水率降低，从而增加了坯体强度以及耐久性。添加氯化钠，可提高抗冻性。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖，由下列重量份的原料制备制成：处理后的煤矸石页岩混合粉料70-73、粉煤灰50-54、锯末9-11、赤泥4-6、硫酸钠3-5、氯化钠2-3、纸浆废液4-6、水9-10；
所述处理后的煤矸石页岩混合粉料由下列重量份的原料混合而成：煤矸石54-57、页岩18-20；处理方法如下：（1）对煤矸石、页岩进行挑选，剔除其中的塑料、杂草、固体垃圾、大型岩石块等杂物；（2）将煤矸石、页岩在颚式破碎机内进行粗碎，取出后再用圆盘破碎机细碎，通过调整圆盘间隙来调整粉料粒度，控制粒径小于0.05mm的粉料占总量的30%-50%，0.05-1.3mm占20-60%，1.3-2mm 小于30%；（3）将混合粉料放入除铁器中除去铁等金属元素，然后放入搅拌机中加水搅拌均匀，加水量为混合粉末量的15%-16%，然后将搅拌好的物料放入陈化库中陈化4-5天即得。
本发明所述一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将锯末、赤泥加入粉碎机粉碎，然后过150目筛形成混合粉A待用，将粉煤灰、硫酸钠放入球磨机中球磨30-40分钟后与混合粉A混合形成混合料B；
（2）混合料B与处理后的煤矸石页岩混合粉料一同放入搅拌机中，加入氯化钠、纸浆废液、水，调整物料至成型含水量，然后放入液压挤出机进行挤出成型，控制成型水分为15%-17%，成型压力为 2MPa。
（3）将成型的砖坯通过自动切码运设备送入干燥窑进行干燥，控制温度为110℃-120℃，干燥至含水量低于6%，干燥过程控制在12-20小时。
（4）干燥好的坯体再放入隧道焙烧窑进行焙烧，以每小时50℃-60℃的速度缓慢升温，烧成温度为1050℃，烧成周期控制在42-47小时，保温4-6小时后缓慢冷却至室温，取出即得。
本发明的有益效果是：本发明较现有的技术，成分配比科学合理，添加处理后的煤矸石页岩混合粉料与球磨后粉煤灰，塑性指数上升，颗粒之间的粘结性增加，坯体更加致密，干燥过程中开裂现象得到改善，吸水率降低；添加氯化钠，可提高抗冻性；本发明成分配比易于烧结，烧结后粘结强度高，抗冻性能佳，而且锯末在烧制过程中烧毁，减轻了砖体的重量。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：处理后的煤矸石页岩混合粉料70、粉煤灰50、锯末9、赤泥4、硫酸钠3、氯化钠2、纸浆废液4、水9；
所述处理后的煤矸石页岩混合粉料由下列重量份（公斤）的原料混合而成：煤矸石54、页岩18；处理方法如下：（1）对煤矸石、页岩进行挑选，剔除其中的塑料、杂草、固体垃圾、大型岩石块等杂物；（2）将煤矸石、页岩在颚式破碎机内进行粗碎，取出后再用圆盘破碎机细碎，通过调整圆盘间隙来调整粉料粒度，控制粒径小于0.05mm的粉料占总量的30%-50%，0.05-1.3mm占20-60%，1.3-2mm 小于30%；（3）将混合粉料放入除铁器中除去铁等金属元素，然后放入搅拌机中加水搅拌均匀，加水量为混合粉末量的15%，然后将搅拌好的物料放入陈化库中陈化4天即得。
本发明所述一种抗冻性能优异的煤矸石页岩空心砖，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将锯末、赤泥加入粉碎机粉碎，然后过150目筛形成混合粉A待用，将粉煤灰、硫酸钠放入球磨机中球磨30分钟后与混合粉A混合形成混合料B；
（2）混合料B与处理后的煤矸石页岩混合粉料一同放入搅拌机中，加入氯化钠、纸浆废液、水，调整物料至成型含水量，然后放入液压挤出机进行挤出成型，控制成型水分为15%，成型压力为 2MPa。
（3）将成型的砖坯通过自动切码运设备送入干燥窑进行干燥，控制温度为110℃-120℃，干燥至含水量低于6%，干燥过程控制在16小时。
（4）干燥好的坯体再放入隧道焙烧窑进行焙烧，以每小时50℃-60℃的速度缓慢升温，烧成温度为1050℃，烧成周期控制在45小时，保温5小时后缓慢冷却至室温，取出即得。
经各种试验测定，本发明实施例的强度达到MU5.0等级，密度为985 kg/m3，吸水率为15.3%。