[发明专利]一种陶粒透水砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅砂粉尘的再利用技术，具体涉及利用硅砂粉尘制造陶粒透水砖的技术方案。

背景技术

铸造废砂在再生过程中会产生一部分的粉尘物，据统计，每处理1吨的废砂就会产生0.3吨的粉尘物，这些粉尘物的长期堆积不仅占用土地资而且造成严重的环境污染，因此对于粉尘物的再利用，不仅可以减少环境污染而且提高了再生砂的利用率，进一步的提高的经济效益。专利201110314495.1以工业型砂粉尘为原料加入适量的煤粉、粉煤灰或煤矸石粉，经过预热，1220℃-1350℃高温烧结2-2.6小时，冷却、筛分得到工业型粉砂粉尘陶粒，达到了利废环保的目的，然而用其方法制备陶粒，需要烧结2-2.6小时，烧制时间过长必然浪费能源，生产效率较低，同时得到的陶粒膨胀效果差，堆积密度普遍较高。通常高于850kg/m³，可推广性不强。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种真正意义上的无废化技术，具体为提供一种利用硅砂粉尘制造的陶粒透水砖，以减少环境污染，提高再生砂的利用率。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种陶粒透水砖，按重量份计，包括如下组分：陶粒80-100份、硅砂10-15份、水泥20-40份、占陶粒重量2-4%的促凝剂、占陶粒重量2-4%的减水剂。

本发明陶粒透水砖的配方是经发明人大量试验研究确定的，其中，陶粒、水泥与硅砂的组合使用，配以适宜的促凝剂与减水剂能够维持理想的砖体强度及透水性。

其中，优选包括如下组分：陶粒85-95份、硅砂12-14份、水泥24-32份、占陶粒重量2.5%的促凝剂、占陶粒重量2.5%的减水剂。

本发明所述的陶粒透水砖，可以采用现有技术公开的陶粒来制备，但为了获得更理想的透水性能，同时兼顾强度和性能需要，本发明优选采用由硅砂粉尘物特制的陶粒。

本发明所述陶粒由包括以下组分的原料制备而成：硅砂粉尘物：80-98份，粘土2-10份，粉煤灰0-10份，发泡剂适量。所述发泡剂的用量可根据实际情况由本领域技术人员斟酌确定，使最终形成所需的陶粒即可。

优选制备陶粒的物料包括：硅砂粉尘物：84-88份，粘土6-8份，粉煤灰6-8份，发泡剂布屑、牛粪和/或煤粉1-3份。

更具体地，本发明还提供了上述陶粒的制备方法，所述陶粒的制备过程包括：

步骤1：称取配方量的硅砂粉尘物、粘土、粉煤灰、以及布屑、牛粪或煤粉，备用；

步骤2：均匀混合各物料，造粒成5-10mm的球体；

步骤3、101-110℃烘干除去游离水分，350-450℃预烧15-20min除去结合水；

步骤4、1150-1220℃高温烧8-15min；冷却筛选，得陶粒。

本发明所述的硅砂粉尘物可选自现有技术公开的多种，优选含有：SiO₂60%-65%、Al₂O₃10%-15%、Fe₂O₃3%-5%、CaO+MgO8%-10%、K₂O+Na₂O3%-5%。

本发明所述的硅砂粉尘物主要是由硅、铝及铁组成，在有水的情况下自身具有一定的黏结性，只需要加入少量的黏结剂就可以造出粒来，因此减少了黏结剂的使用。通过粉尘物与少量的黏结剂在不加其他材料的情况下，可制造烧结陶粒。在硅砂粉尘物，黏结剂中加入少量的外加剂，可以制造出不同性能的烧胀陶粒。因此，通过对硅砂粉尘物，粘结剂、其他外加剂的选择及用量的优化调整，制造出了陶粒透水砖用的陶粒。此外，粉尘物中无机成分如K₂O与Na₂O含量充足，能够很好的降低焙烧时的温度，节约能源，同时也不需要加入其他助熔剂，大大节约成本。

本发明所述的陶粒是经过高温烧制的，里面的各种化学组分都是以氧化物形式存在，其成分主要为硅、铝、铁的氧化物，同时含有少量的其他金属氧化物，经过高温部分氧化物的化学键活性增强，尤其是硅氧键的活性大大提高，这样在制备的陶粒过程中成分之间的反应也比较完全，制得的陶粒产品强度较高。同时经过高温，粉尘物不含有二噁英，甲醛等有毒的有害物质，因此制得陶粒产品为环保型产品。

本发明所述陶粒尺寸为5-10mm，堆积密度为400-900kg/m³，陶粒筒压强度为3.0-7.5Mpa，所制备的陶粒透水砖达到JCT945-2005透水砖行业标准。