[发明专利]一种可吸附重金属路面砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及路面砖材料技术领域，具体涉及一种可吸附重金属路面砖及其制备方法。

背景技术

在城市，大量汽车燃油的燃烧、机油的遗漏、轮胎的磨损及金属车身和部件的剥落会产生大量的Pb、Cd、Zn 等重金属粒子( 包括离子和固体微细颗粒) 污染物。这些污染物会沉降在道路表面，并经初期雨水冲刷后，随水流排入河流或渗入到地下水源中，进而造成城市水源的严重污染，部分空气中的粒子则随雨水进入土壤，植物吸收的部分重金属不仅会危害植物体生命，而且在生物链中的逐步转移积累将会危害自然界更生物体健康。

对于重金属污染的处理，国内外已有成熟的技术，例如水泥窑焚烧重金属废弃物、重金属废弃物的填埋固化处理等，但这些技术处理的重金属污染物都是重金属含量高、污染物分布集中、污染物便于集中运输处理等。近年来，煤在燃烧过程中产生的金属元素引起了社会各界的关注，这些金属元素排放到大气中后会对环境造成很大的影响，汞就是其中有害金属之一。汞元素具有在生物体内和食物链中不断富集的性质，会对人体的神经系统造成长期不可治愈的伤害，在日常的工业生产中，冶炼行业、赤矿开采、水泥生产、生物质燃烧、燃煤燃烧等都会产生一定量的汞排放到大气中，其中燃煤是目前最大的污染源。而在城市交通污染中，大多数的粒子存在于空气、道路路面等，将这些粒子收集起来是不可能的，且粒子中的重金属含量偏低，采用现有的重金属污染物处理技术处理不可行的，因而急需找到一种适合城市交通引起的污染处理办法。

近年来，将透水水泥基材料进行功能化改造后用于城市道路初期雨水净化处理技术有了新的发展，透水路用材料在快速排泄雨水、防止路面积水及补充地下水的同时，但是利用其对重金属进行吸附的做法还较少报道，已有的吸附方式，吸附效果较差、成本较高，制约了其对污染物的吸附以及作为载体的固载。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种可吸附重金属路面砖，该路面砖吸附重金属能力较强、透水性较好、耐老化、耐磨抗压、环保性能好，同时本发明的可吸附重金属路面砖的制备方法其成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种可吸附重金属路面砖，包括以下重量份的原料：

铁铝酸盐水泥20-30份、火山灰40-60份、电解锰废渣20-30份、纳米二氧化钛3-7份、硅酸钠5-10份、纳米氧化锌2-5份、草酸溶液100-180份、废弃砖块10-20份、河沙5-15份。

优选地，所述可吸附重金属路面砖包括以下重量份的原料：

铁铝酸盐水泥25份、火山灰50份、电解锰废渣25份、纳米二氧化钛5份、硅酸钠8份、纳米氧化锌3份、草酸溶液140份、废弃砖块15份、河沙10份。

优选地，所述电解锰废渣为脱水、自然风干的电解锰废渣。

优选地，所述草酸溶液的浓度为5-10mol/L。

本发明还提供了一种可吸附重金属路面砖的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将废砖加入粉碎机粉碎，过10-50目筛，水洗、过滤后，将砖粒加入草酸溶液中超声浸泡改性，溶液温度为30-40℃，超声频率为55-65KHz，超声时间为3-5h。将改性后的砖粉洗涤至中性，过滤后送入烘干机中在100-120℃烘干20-30分钟得到改性砖粉A；

步骤二，将电解锰废渣、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、硅酸钠加入粉碎机中粉碎，过90-110目筛，加入适量去离子水搅拌均匀，再将火山灰加到混合液中，以400-500r/min搅拌30-60分钟，送入烘干机中于100-120℃下干燥2-4小时，再放入马弗炉中在450-550℃下煅烧30-60分钟，冷却后研磨至细，过200目筛得到混合物B；

步骤三，将步骤一制得的改性砖粉A、步骤二制得的混合物B混合均匀后加入对辊机中压制成1-3mm的片状，碾压次数3-5次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，再加入铁铝酸盐水泥、河沙、适量的水搅拌，搅拌转速50-70r/min，搅拌时间为2-4小时，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，置于背阴处放置40-50小时，即得发明的可吸附重金属路面砖。

优选地，所述步骤一为：将废砖加入粉碎机粉碎，过30目筛，水洗、过滤后，将砖粒加入草酸溶液中超声浸泡改性，溶液温度为35℃，超声频率为60KHz，超声时间为4h。将改性后的砖粉洗涤至中性，过滤后送入烘干机中在110℃烘干25分钟得到改性砖粉A。