[发明专利]一种利用工业矿渣制备渗水砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地砖的制备方法，特别涉及一种利用工业矿渣制备渗水砖的方法。

背景技术

随着社会的不断进步，城市的地表越来越多的被建筑物和混凝土等不透水的地面铺装覆盖，形成“城市荒漠”。这些硬化路面使地表与空气的热量、水分交换很困难，自然调节城市地面温度和湿度的能力显著降低。雨天时，阻止雨水直接渗入地下，造成到处积水，影响道路的舒适性和安全性，同时阻断了雨水直接补充地下水的途径，使城市地下水位难以回升，直接影响城市地表植被的健康成长，绿化困难，加重城市的干旱缺水问题。积水大量涌入下水道后注入江河，加重了城市排水系统和江河排泄的负担；晴天时地面又极为干燥，尘土飞扬，环境舒适度大大降低（马云龙.透水砖透水性和强度的影响因素[J].佛山陶瓷，2005（5）：10-13）。城市不透水硬化路面正逐渐成为城市一系列环境危机的根源之一。

为了解决上述问题，渗水砖应运而生。渗水砖，也叫透水砖、荷兰砖，其原材料多采用废砖粉、矿渣、粉煤灰等环保材料为主低压成形，其耐磨性好，具有很好的透水性和保水性，防滑功能强，它不仅同硬化路面一样可以美化环境，而且具有更好的环境实用功能。下雨时，渗水砖可以将雨水自动渗透到砖底下直到地表，尽量的回收，成为地下水；天晴时，渗入砖底下或保留在砖里面的水会蒸发到大气中，调节空气湿度，降低大气温度。目前对于渗水砖的研究主要集中在其渗水性能上，只注重透水系数和孔隙率的数据，但是对孔隙率与强度的关系，孔隙率与保水性、透水性之间的关系研究较少。现在工业上常用粉煤灰为原料制备渗水砖，如中国专利“一种利用粉煤灰制备渗水砖的方法”（CN 101596737A）就公开了一种以粉煤灰为主要原料，制备出强度为30-90MPa，孔隙率为40-50%的渗水砖。虽然该专利在一定程度上考虑到了强度与孔隙率之间的关系，解决了颗粒级配的问题，但是它并未考虑到孔隙率与强度、渗水性、保水性四者之间的关系，孔隙率高、强度低、渗水系数大、保水系数小，如何解决孔隙率与强度、渗水系数、保水系数四者之间的平衡关系才是制备优良渗水砖的关键，优良渗水砖能够保证在适宜的孔隙率系数下，其砖的强度符合国家规定的标准，其渗水性和保水性都能达到一个好的状态。同时该专利公开的渗水砖制备方法用到的原料种类多，它以粉煤灰为主要原料，粉磨细度细，制备工艺复杂，烧成温度高，能耗高。

发明内容

本发明的目的就在于针对现有技术的不足，提供一种利用工业矿渣制备渗水砖的方法，即利用工业废弃钒铁矿渣和废砖粉为原料制备渗水砖的方法，该方法解决了原料颗粒级配的问题，平衡了孔隙率与强度、透水系数、保水系数四者之间的关系，制备出的工业矿渣渗水砖透水性强、保水性好、强度高、耐磨，同时该方法用到的原料种类少，来源广泛，环境污染小，能耗小，制备工艺简单，具有显著的经济与环境效益。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

1）按照质量百分比，各称取50-70%的工业废弃钒铁矿渣，10-15%的废砖粉，10-20%的绿豆泥和5-15%的硅石；

2）将称取好的工业废弃钒铁矿渣和废砖粉，各过10-20目筛后混合均匀形成混合主料；

3）将称取好的绿豆泥和硅石放入球磨机中湿磨，将湿磨得到的料浆过100目筛，过筛后的料浆用磁棒除铁、烘干、造粒得到粘结粉料；

4）将混合主料和粘结粉料混合搅拌均匀，陈腐1天；

5）将陈腐好的粉料混合物装入模具中用20-25MPa的压力压制成坯体；

6）将坯体在180℃的温度下干燥1h；

7）将干燥后的坯体以5℃/min的加热速度加热到1080℃，保温1.5h，自然冷却，即得到工业矿渣渗水砖。

所述步骤3）中的湿磨以氧化铝球石作为研磨介质，控制物料、研磨介质与水的质量比为1∶2∶1，其中所述的物料为绿豆泥和硅石的混合料，水为普通自来水，粉磨时间为25-40min。

所述步骤3）在湿磨过程中加入羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠，上述两种物质的加入量依次为原料总质量百分比的0.5%和0.08%。，羧甲基纤维素可提高泥浆的流动性，三聚磷酸钠可提高坯体的可塑性。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：