【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固废处理，具体涉及一种氨碱白泥免烧砖的组分确定方法以及免烧砖的制备方法。
技术介绍
1、免烧砖是一种不经高温煅烧，直接由机械设备振动压制成型及养护后制得的新型墙体材料，具有固废利用率高的特点。我国基建工程规模庞大，土木工程、交通工程等对于砖类制品需求量巨大。当前免烧砖主要以水泥作为胶结剂，然而烧制水泥熟料过程中会排放大量二氧化碳，同时消耗大量天然资源。
2、氨碱白泥是氨碱法生产纯碱过程中产生的固体废弃物，氨碱白泥主要由硫酸盐、碳酸盐、氯盐等矿物组成，可以将其作为原料用于制备建筑材料，但由于其含水率高、氯离子含量高，用于水泥混凝土中会对结构耐久性能产生潜在危害，市场对其接受程度较低。此外，我国大宗工业固体废弃物如矿渣、粉煤灰、尾矿、钢渣、炉渣等存量较大，整体利用率较低，大量堆积造成资源浪费和环境污染。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种氨碱白泥免烧砖的组分确定方法以及免烧砖的制备方法，旨在利用氨碱白泥、矿渣、炉渣、粉煤灰等固废原材料制备市场接受度高的氨碱白泥免烧砖。
2、第一方面，为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，所述方法包括：
3、步骤一，测试改性氨碱白泥含水率ω1；
4、步骤二，确定改性氨碱白泥与用水量，改性氨碱白泥x＝20/(1-ω1)～40/(1-ω1)份，水y＝(20-ω1x)～(50-ω1x)；
5、步骤三，根据改性氨碱白泥含水率，计算y-ω1
6、①按质量计，其各组分组成为：改性氨碱白泥x＝20/(1-ω1)～40/(1-ω1)份，矿粉10～20份，粉煤灰0～10份，炉渣10～40份，骨料15～35份，水y＝(20-ω1x)～(50-ω1x)份；
7、②将改性氨碱白泥烘干至含水率为ω2，使y-ω2x≥0；此时，按质量计，其各组分组成为：烘干后的改性氨碱白泥x＝20/(1-ω2)～40/(1-ω2)份，矿粉10～20份，粉煤灰0～10份，炉渣10～20份，骨料15～25份，水y＝(20-ω2x)～(50-ω2x)份。
8、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述改性氨碱白泥的制备方法包括：
9、步骤一，根据氨碱白泥含水率，通过加入蒸馏水或烘干的方式，将干基氨碱白泥与水的质量比调节至1：5～10，得到混合浆液；使用搅拌机以350～450r/min转速搅拌5～8min后，静置0.5～1h；期间利用水浴锅加热使混合浆液维持在20～30℃；
10、步骤二，维持在20～30℃环境，继续以350～450r/min转速搅拌混合浆液，利用ph计实时测量ph值；缓慢加入比表面积为400m2/kg～500m2/kg的钢渣粉，直至ph达到11.5～12.5为止；记录此时的钢渣粉加入量，计算其与氨碱白泥的质量比m；
11、步骤三，将氨碱白泥与钢渣粉按质量比1：m的比例混合，采用湿法研磨在球磨机中共同磨细至比表面积450m2/kg～550m2/kg，得到改性氨碱白泥。
12、结合第一方面，在一种可实现的方式中，述氨碱白泥是利用原盐、石灰石和焦炭为原料，采用氨碱法生产纯碱过程中产生的固体废弃物，化学组分包括caco3 35％～60％，cacl2 5％～15％，caso4 5％～20％，ca(oh)2 2％～12％，mgo2％～12％，sio2 0～10％，其他0～10％，粒径为0～50μm。
13、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述的矿粉为高炉冶炼生铁时，经淬冷成粒后得到以硅酸盐与硅铝酸盐为成分的熔融物，经粉磨后得到的粉状物料，比表面积450～500m2/kg，28d活性≥95％。
14、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述的粉煤灰为从煤燃烧后的烟气中收捕的细灰。
15、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述的炉渣为循环流化床锅炉燃煤过程中产生的固体废弃物，粒径为0～10mm。
16、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述骨料为钢渣、煤矸石、尾矿中的至少一种；钢渣、煤矸石、尾矿的粒径均为2～10mm。
17、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种免烧砖的制备方法，基于所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法确定的组分，所述免烧砖的制备方法包括：
18、步骤一，将矿粉、粉煤灰、改性氨碱白泥、水按质量比例放入设备中进行搅拌3min，得到均匀的料浆；
19、步骤二，将炉渣、骨料按质量比例加入步骤一所制备的料浆中，搅拌2～5min，得到砖坯湿料；
20、步骤三，将砖坯湿料放入振动压制成型设备，压制成型得到成型砖坯；
21、步骤四，将成型砖坯脱模后养护至规定龄期得到氨碱白泥免烧砖。
22、结合第二方面，在一种可实现的方式中，振动与压制同时进行，振动时间3s～5s，保压时间5s～8s，振动频率3000hz～3500hz，成型压力10mpa～15mpa。
23、结合第二方面，在一种可实现的方式中，步骤四中，脱模时间为成型后24h～48h，养护时间为28d，养护温度15℃～25℃，养护湿度≥80％。
24、本专利技术提供的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法及免烧砖的制备方法，与现有技术相比，有益效果在于：
25、(1)可以充分发挥氨碱白泥的理化作用，通过加入钢渣对氨碱白泥进行改性，调节ph值，使氨碱白泥自身的碱性组分和硫酸盐组分协同钢渣中的cao成分共同作用，可以激发矿渣、粉煤灰活性，生成提供免烧砖强度的水化产物水化硅酸钙和水化硅铝酸钙；氨碱白泥中的微细粒碳酸钙可以起到晶核作用，促进水化产物生成；氨碱白泥中的氯盐可以与矿粉和粉煤灰中的活性物质反应生成c3a·cacl2·10h2o，对免烧砖起早强作用，减少免烧砖养护时间。
26、(2)氨碱白泥含水率高，通常需要进行烘干处理后才能回收利用，资源化利用成本较高。本专利技术通过对改性氨碱白泥中含水率与目标用水量的计算，可以充分利用其中的水分，免去烘干或减少烘干流程，同时节约水资源。
27、(3)原状炉渣中的碱性组分可以促进矿粉和粉煤灰活性发挥，同时可以起到骨料的作用，在加压成型中传递压力，克服氨碱白泥等较细混合料所造成的密度不匀、憋气分层现象。
28、(4)骨料选用尾矿、煤矸石、钢渣等大宗工业固废，实现100％利用工业固废制备免烧砖，提高工业固废综合利用效率。
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1.一种氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述改性氨碱白泥的制备方法包括：
3.如权利要求2所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述氨碱白泥是利用原盐、石灰石和焦炭为原料，采用氨碱法生产纯碱过程中产生的固体废弃物，化学组分包括CaCO3 35％～60％，CaCl2 5％～15％，CaSO45％～20％，Ca(OH)2 2％～12％，MgO 2％～12％，SiO2 0～10％，其他0～10％，粒径为0～50μm。
4.如权利要求1所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述的矿粉为高炉冶炼生铁时，经淬冷成粒后得到以硅酸盐与硅铝酸盐为成分的熔融物，经粉磨后得到的粉状物料，比表面积450～500m2/kg，28d活性≥95％。
5.如权利要求1所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述的粉煤灰为从煤燃烧后的烟气中收捕的细灰。
6.如权利要求1所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述的炉渣为循环流化床
7.如权利要求1所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述骨料为钢渣、煤矸石、尾矿中的至少一种；钢渣、煤矸石、尾矿的粒径均为2～10mm。
8.一种免烧砖的制备方法，基于如权利要求1-7任一项所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法确定的组分，其特征在于，所述免烧砖的制备方法包括：
9.如权利要求8所述的免烧砖的制备方法，其特征在于，步骤三中，振动与压制同时进行，振动时间3s～5s，保压时间5s～8s，振动频率3000Hz～3500Hz，成型压力10MPa～15MPa。
10.如权利要求8所述的免烧砖的制备方法，其特征在于，步骤四中，脱模时间为成型后24h～48h，养护时间为28d，养护温度15℃～25℃，养护湿度≥80％。
...【技术特征摘要】
1.一种氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述改性氨碱白泥的制备方法包括：
3.如权利要求2所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述氨碱白泥是利用原盐、石灰石和焦炭为原料，采用氨碱法生产纯碱过程中产生的固体废弃物，化学组分包括caco3 35％～60％，cacl2 5％～15％，caso45％～20％，ca(oh)2 2％～12％，mgo 2％～12％，sio2 0～10％，其他0～10％，粒径为0～50μm。
4.如权利要求1所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述的矿粉为高炉冶炼生铁时，经淬冷成粒后得到以硅酸盐与硅铝酸盐为成分的熔融物，经粉磨后得到的粉状物料，比表面积450～500m2/kg，28d活性≥95％。
5.如权利要求1所述的氨碱白泥免烧砖的组分确定方法，其特征在于，所述的粉煤灰为从...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春生，付士峰，李建渊，张广田，张体良，张艳佳，李志全，刘东基，张彪，于海洋，贾彪，林双艮，陈丽萍，
申请(专利权)人：唐山三友化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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