[发明专利]一种硼泥基烧结砖的制备方法

说明书

本发明公开了一种硼泥基烧结砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明先将钢渣和煤油混合球磨后，于纯氧中燃烧，收集燃烧残渣；再将硼泥、镁砂、粉煤灰、水、营养液和巴氏芽孢杆菌混合发酵，制得发酵匀浆，随后将燃烧残渣、稀土氧化物、氧化硼、发酵匀浆、炭黑和催化剂球磨混合，制得球磨料，再将球磨料挤压成型后，低温烘干，并于氩气保护状态下，于不同温度条件下，进行两次烧结，随炉冷却至室温后，出料，即得硼泥基烧结砖。本发明所得硼泥烧结砖具有优异的力学性能。

技术领域

本发明公开了一种硼泥基烧结砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

硼泥是生产硼酸、硼砂等产品产生的废渣，为灰白色、黄白色粉状固体，呈碱性，含氧化硼和氧化镁等组分，俗称“硼泥”。硼泥的堆存处置不仅占用大量土地，而且会使堆场附近的土壤碱化并引起硼的迁移转化，造成环境污染。

硼泥是化工厂生产硼砂、硼酸的产物，每t产品要排出3～4t的干基硼泥，全国每年排放硼泥在100万t以上。仅辽宁省目前已堆放硼泥近1000万t。由于硼泥显碱性，随意堆置对农田、地下水和大气都有一定的危害。硼泥是中国硼资源的特色废弃物，国外少见，国外对其治理的研究未见报道。20世纪80年代就有学者从事硼泥的综合治理工作，研究内容主要可分为3类：从硼泥中提炼有价元素、利用硼泥作烧结矿的添加剂以及制作建筑材料，前两类用量较小，而且还会产生新的废弃和污染，所以利用硼泥作建材对于解决辽宁省的硼泥问题具有现实意义。

王丕林利用硼泥和黏土进行了制砖研究，发现硼泥最大加入质量比例为25%，否则泛碱现象较突出。于汘利用30%的硼泥加入20%的发电厂粉煤灰其余为黏土制作建筑砖，取得了较为满意的效果。李仲华利用硼泥制造高级建筑砖，其成分为干燥硼泥的质量分数为60%～90%，酚醛树脂质量分数为8%～20%，颜料质量分数为0.5%～4%，石蜡质量分数为0.4%～3%，并申报了国家专利。辽宁丹东某企业也进行过以硼泥为原料，掺入粉煤灰和炉渣制作硼泥烧结砖的工业实验。但是目前的硼泥烧结砖还存在力学性能不佳的问题，因此还需对其进行进一步研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统硼泥烧结砖力学性能不佳的问题，提供了一种硼泥基烧结砖的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，依次取60～80份钢渣，30～40份煤油，球磨混合2～4h后，于纯氧中燃烧，得燃烧残渣；

（2）按重量份数计，依次取60～80份硼泥，10～15份镁砂，30～40份粉煤灰，300～500份水，80～100份营养液，8～10份巴氏芽孢杆菌，恒温搅拌发酵，减压浓缩，得浓缩发酵匀浆；

（3）按重量份数计，依次取10～20份燃烧残渣，8～10份稀土氧化物，4～8份氧化硼，100～150份浓缩发酵匀浆，20～30份炭黑，0.8～1.5份催化剂，球磨混合，得球磨料；

（4）将所得球磨料挤压成型后，低温烘干，再于氩气保护状态下，于温度为1200～1350℃条件下，烧结3～5h，再升温至1480～1520℃，保温烧结45～60min后，随炉冷却500～550℃，于空气气氛中煅烧30～45min，再经冷却，出料，即得硼泥基烧结砖。

步骤（1）所述钢渣为电炉钢渣、平炉钢渣或转炉钢渣中的任意一种。

步骤（2）所述镁砂为天然镁砂或海水镁砂中的任意一种。

步骤（2）所述营养液是由以下重量份数的原料组成：10～20份尿素，2～4份硝酸钾，2～4份硝酸镁，4～6份硝酸钙，0.6～0.8份硝酸亚铁，8～10份蔗糖，100～150份水。

步骤（3）所述稀土氧化物为氧化铈、氧化铷、氧化镧或氧化钇中的任意一种。

步骤（3）所述催化剂是由纳米铁粉和氟化钠按质量比为10：1～20：1混合而成。