一种利用铜钛业废渣制备建筑砌块的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用硫酸钙为主要成分的铜钛业废渣制备建筑砌块的方法，该建筑砌块制备步骤是：将铜钛业废渣粉碎成粉末，并在140-200℃下干燥进行脱水干燥；将干燥后的铜钛业废渣粉40～95％与5～40％胶凝剂、0～40％轻骨料、0～15％纤维、0～5％减水剂、0～5％缓凝剂、0～5％促凝剂和水按一定比例混合搅拌；将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型；待浆体硬化成型后，脱模养护得到建筑砌块。制备该建筑砌块提供了一种新的铜钛业废渣利用途径，解决了铜钛业废渣堆放因其的环境问题，同时制备的建筑砌块具有强度高、密度小的优点，性能符合国家建材行业标准，可替代传统天然石膏建筑砌块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料制备领域，特别是涉及一种利用工业固废制备新型建筑材料的方法。
技术介绍
铜钛业废渣是在铜冶炼或钛白粉制备过程中产生的以硫酸钙为主要成分的工业固废，包括铜冶中和渣、钛白行业红废石膏等。 铜冶中和渣是在铜冶炼的过程中产生的废酸与石灰等碱性物质中和反应产生的废渣、主要成分是硫酸钙。钛业红废石膏，又称钛石膏，是在硫酸法生产钛白粉的过程中，力口入石灰(或电石渣)以中和大量的酸性废水时产生的一种以二水硫酸钙为主要成分的废渣。每生产I吨钛白粉，就会产生5?6吨红废石膏，我国每年约生产800万吨红废石膏，但其中大部分都没有得到应用，只能堆存。这些固废的产生会占用大量土地，并对当地环境造成污染。 另一方面，随着建筑轻量化和节能环保的要求，轻质保温的墙体材料越来越受到重视，石膏建材以其生产能耗低、硬化快、质轻、保温隔热性能好、对人体亲和等特点得到了广泛的应用。而天然石膏有限且成本较高，所以需要越来越多的利用化学石膏生产石膏建筑砌块。 铜钛业废渣由于含杂质较多，相比于其他化学石膏，铜冶中和渣和钛石膏的资源化利用的数量和规模都还很小。专利CN101113083公开了一种改性预处理钛石膏的方法，可将其用于水泥的调凝剂。专利CN101492274公开了一种钛石膏干混砂浆。但这些专利中红废石膏的利用率都比较低，很难到达大量消耗红废石膏，并将其资源化利用的目的。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低成本、工艺简单、性能优异的利用铜钛业废渣制备建筑砌块的方法，其制备方法包括如下步骤: (I)将铜钛业废渣粉碎成粉末，并在140?200°C下进行脱水干燥； (2)将干燥后的质量分数为40?95%的铜钛业废渣粉与5?40%胶凝剂、O?40%轻骨料、O?15%纤维、O?5%减水剂、O?5%缓凝剂、O?5%促凝剂和水按一定比例混合搅拌制得浆体； (3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型； (4)待浆体硬化成型后，脱模养护得到建筑砌块。 步骤(I)所述的铜钛业废渣包括铜冶中和渣、钛业红废石膏中的一种或多种。 步骤(2)所述的轻骨料包括高炉矿渣、轻质陶粒、漂珠和膨胀珍珠岩中的一种或多种。 步骤(2)所述的胶凝剂包括水泥、石灰、赤泥和水玻璃中的一种或多种。 步骤(2)所述的纤维包括纸纤维、植物纤维、矿物纤维、玻璃纤维和化学纤维中的一种或多种。 步骤(2)所述的减水剂包括木质素磺酸盐、萘磺酸盐、三聚氰胺甲醛树脂和聚羧酸酯中的一种或多种。 步骤(2)所述的缓凝剂包括柠檬酸、多聚磷酸钠中的一种或两种。 步骤(2)所述的促凝剂包括硫酸钾、硫酸钠中的一种或两种。 步骤(2)所述加水量的质量为固体混合物质量的50?100%。 步骤(4)所述的养护方法为在50?100°C条件下干燥或在干燥的室温条件下晾干。 本专利技术所述的制备建筑砌块的方法制备的建筑砌块具有制备工艺简便、生产能耗低、成本低廉、密度小、防火保温的特点，其性能符合国家标准，具有良好的开发应用前景。本建筑砌块中铜钛业废渣添加量大，可大量消耗铜钛业废渣等固体废弃物，减少其对环境的污染，同时可以节省天然石膏资源，做到固废资源的综合利用。 【具体实施方式】 : 实施例1 将红废石膏粉碎成粉末，并在170°C下进行干燥，将质量分数为70%的干燥后的红废石膏粉和10%轻质陶粒、15%水泥、2.5%纸纤维、2%木质素磺酸盐、0.5%柠檬酸和水混合搅拌均匀，水的添加量为固体混合物质量的70 %，将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型。待浆体硬化成型后脱模，在干燥室温条件下晾干，得到建筑砌块。砌块抗压强度达到5MPa,密度 835kg/m3。 实施例2 将红废石膏粉碎成粉末，并在190°C下进行干燥，将质量分数为75%的干燥后的红废石膏粉和5 %高炉渣、10 %石灰、8 %植物纤维、I %萘磺酸盐、I %萘磺酸盐和水混合搅拌均匀，水的添加量为固体混合物质量的90%。将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型。待浆体硬化成型后脱模，在70°C下干燥，得到建筑砌块。砌块抗压强度达到4.3MPa，密度913kg/m3。 实施例3 将红废石膏粉碎成粉末，并在160°C下进行干燥，将质量分数为50%的干燥后的红废石膏粉和18 %漂珠、20 %水玻璃、10 %纸纤维、I %聚氰胺甲醛树脂、I %硫酸钠和水混合搅拌均匀，水的添加量为固体混合物质量的90%。将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型。待浆体硬化成型后脱模，在干燥室温条件下晾干，得到建筑砌块。砌块抗压强度达到4.6MPa,密度 814kg/m3。 实施例4 将铜冶中和渣碎成粉末，并在170°C下进行干燥，将质量分数为80%的干燥后的铜冶中和渣粉和8 %膨胀珍珠岩、10 %水泥、I %聚氰胺甲醛树脂、I %硫酸钠和水混合搅拌均匀，水的添加量为固体混合物质量的80%。将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型。待浆体硬化成型后脱模，在干燥室温条件下晾干，得到建筑砌块。砌块抗压强度达到4.4MPa，密度 907kg/m3。 实施例5 将铜冶中和渣和钛业红废石膏碎成粉末，并在170°C下进行干燥，将铜冶中和渣粉和钛业或石膏粉按3: I的比例混合为铜钛业废渣粉，将质量分数为70%的混合后的铜钛业废渣粉和10%膨胀珍珠岩、8%石灰、5%赤泥、5%聚丙烯纤维、I %聚氰胺甲醛树脂、I %硫酸钾和水混合搅拌均匀，水的添加量为固体混合物质量的80%。将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型。待浆体硬化成型后脱模，在80°C下干燥，得到建筑砌块。砌块抗压强度达到 4.1MPa,密度 945kg/m3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以铜钛业废渣为主要原料制备建筑砌块的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将铜钛业废渣粉碎成粉末，并在140～200℃下进行脱水干燥；(2)将干燥后的质量分数为40～95％的铜钛业废渣粉与5～40％胶凝剂、0～40％轻骨料、0～15％纤维、0～5％减水剂、0～5％缓凝剂、0～5％促凝剂和水按一定比例混合搅拌制得浆体；(3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型；(4)待浆体硬化成型后，脱模养护得到建筑砌块。

【技术特征摘要】
1.一种以铜钛业废渣为主要原料制备建筑砌块的方法，其特征在于包括如下步骤: (1)将铜钛业废渣粉碎成粉末，并在140?200°C下进行脱水干燥； (2)将干燥后的质量分数为40?95%的铜钛业废渣粉与5?40%胶凝剂、O?40%轻骨料、O?15%纤维、O?5%减水剂、O?5%缓凝剂、O?5%促凝剂和水按一定比例混合搅拌制得浆体； (3)将搅拌均匀的浆体倒入模具中，震动成型； (4)待浆体硬化成型后，脱模养护得到建筑砌块。2.根据权利要求1所述的铜钛业废渣包括钛白行业红废石膏、铜冶中和渣中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的制备建筑砌块的方法，其特征在于所述轻骨料包括高炉矿渣、轻质陶粒、漂珠和膨胀珍珠岩中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备建筑砌块的方法，其特征在于所述胶凝剂包括水泥、石灰、赤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张以河，王凡，胡攀，陆荣荣，周风山，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11