[发明专利]一种利用铝硅酸盐工业废渣和拟薄水铝石制备海绵城市建设用透水砖的方法

摘要

本发明公开了一种利用铝硅酸盐工业废渣和拟薄水铝石制备海绵城市建设用透水砖的方法，本发明分别采用铝硅酸盐工业废渣和拟薄水铝石为原料，制得硅溶胶和铝溶胶，然后将硅溶胶混合均匀，再加入碳酸钠、炭黑、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐等发泡剂搅拌混合，经热处理、烧结处理即得机械强度高、孔径分布范围广的多孔氧化硅‑氧化铝复合陶瓷，然后以多孔氧化硅‑氧化铝复合陶瓷为骨料，硅酸盐水泥为粘合剂，碳石纤维为增强剂，经静压成型和养护制得的透水砖具有机械强度高，透水性强，耐久性好等特点，使用寿命长，应用范围广，同时将铝硅酸盐工业废渣资源化再利用，大大降低了生产成本，具有良好的经济效益和社会效益。

主权项

一种利用铝硅酸盐工业废渣和拟薄水铝石制备海绵城市建设用透水砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将铝硅酸盐工业废渣粉碎，过150‑250目筛，然后按照质量比1:0.7‑0.9将过筛后的铝硅酸盐工业废渣和碳酸钠混合，2000‑4000r/min高速球磨10‑30min，再在820‑880℃下煅烧1‑2h，冷却至室温后研磨成粉末，然后按照固液比1:8‑10将煅烧后的粉末加入到摩尔浓度为5mol/L的硫酸溶液中，搅拌1‑2h，过滤，浓缩至原来体积的1/3‑1/2，即得硅溶胶；（2）将拟薄水铝石粉碎，过100‑200目筛，然后过筛后的拟薄水铝石粉加水搅拌制成质量分数为40‑50%的悬浮液，超声分散15‑20min，然后在磁力搅拌下缓慢加入质量分数为20%的硝酸溶液，控制H+与Al的摩尔比在0.03‑0.07之间，即得铝溶胶；（3）将硅溶胶和铝溶胶等质量混合，充分搅拌均匀后中加入相当于混合溶胶质量0.8‑1.6%的碳酸钠、2‑3%的炭黑、3‑5%的十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐和1.5‑2.5%的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱，充分搅拌均匀后在35‑45℃水浴中静置15‑30min，在400‑600r/min的转速下搅拌至泡沫体积不再增大，然后在30‑40℃水浴中静置24‑48h，再在室温下静置7‑10d，再在115‑130℃油浴中静置5‑8d，随后以3‑5℃/min的速率升温至770‑830℃，保温3‑5h，再以1‑3℃/min的速率降温至400‑450℃，保温4‑6h，再以2‑4℃/min的速率升温至880‑920℃，保温2‑4h，再以1‑2℃/min的速率升温至1060‑1120℃，保温1‑3h，再以3‑5℃/min的速率降温至520‑580℃，保温4‑6h，空冷至室温，破碎，即得多孔氧化硅‑氧化铝复合陶瓷；（4）按照质量比3‑5:5‑8:2‑4称取硅酸盐水泥、多孔氧化硅‑氧化铝复合陶瓷和碳石纤维，然后将硅酸盐水泥、多孔氧化硅‑氧化铝复合陶瓷和碳石纤维干混5‑8min，然后再加入适量的水湿混7‑9min，控制湿料含水量在10‑15%；（5）将上述得到的湿料加入到成型模具中静压成型，静置3‑4d后脱模，蒸汽养护后自然养护7‑14d，即得所需的透水砖。