System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种洗砂泥基压制品的制备方法及洗砂泥基压制品技术_技高网

一种洗砂泥基压制品的制备方法及洗砂泥基压制品技术

技术编号:44116815 阅读:2 留言:0更新日期:2025-01-24 22:39
本发明专利技术公开了一种洗砂泥基压制品的制备方法,该方法将洗砂泥进行半干脱水至含水率15%~20%,然后与生物聚合物粉末混合,以获得预混料,其中,所述生物聚合物粉末包括阳离子聚合物粉末与阴离子聚合物粉末;将所述预混料装入模具并压制成型,得到压制品模胚;利用微波对所述压制品模胚进行活化后,得到洗砂泥基压制品。由此,本发明专利技术的制备方法制备的压制品,成型速度快,抗压强度高,无需长时间的蒸压活化工序,极大地提升了成型周期,有利于提升规模化产量。并且原材料来源丰富,能够实现洗砂泥的固废资源化利用,变废为宝,降低了环境负担。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生压制品生产领域,尤其是涉及一种洗砂泥基压制品的制备方法。


技术介绍

1、随着我国工业化和城镇化的蓬勃发展,砂石等建筑材料的需求急剧上升,然而,由于天然资源的逐步枯竭以及基础设施的持续建设,天然砂的供需矛盾愈发尖锐。因此,机制砂来源丰富、质量可控等特点,迅速成为天然砂的替代品,由于原料来源、破碎及生产技术条件的限制,机制砂在生产过程中不可避免地会产生粉体颗粒(石粉和泥粉),对机制砂制备的混凝土品质产生负面影响。由此,为得到高品质机制砂,砂石企业生产过程中需清洗开采砂石表面的泥土以及机制砂制备过程中的石粉和泥粉,这样产生的大量泥水混合物统称为洗砂泥。

2、但是由于洗砂泥具有含水率高、黏粒含量高、工程性质差等特点,其处置与资源化利用难度大、途径难以统一,目前,洗砂泥传统处理方式主要有工程回填、低洼填埋、矿山回填等。这些方法虽然操作简便、处理周期短,但主要依赖于下游接收点的消纳能力,不能回收利用,可持续性不高,因此洗砂泥资源的回收利用已成为当前国内外研究的热点。

3、采用固化剂固化洗砂泥,进而用于生产压制品建材制品,是洗砂泥资源化的重要途径之一,这种压制品可广泛应用于道路基础建设、绿化工程、地下填埋场、防洪护岸工程、环境修复工程以及装饰景观工程等多个领域。传统添加固化剂的方式有湿法和干法两种,其中,湿法是以额外加水的方式将洗砂泥稀释成浆体,再加入固化剂,这种方式虽然便于固化剂均匀分散,但硬化后固化体强度低,不能满足应用要求;干法是将洗砂泥烘干、碾碎,再加入固化剂,这样的作法工艺复杂,能耗高,影响资源化利用。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术提出了一种洗砂泥基压制品的制备方法,该方法利用离子型生物质聚合物与洗砂泥的耦合作用,提升压制品的力学性能。

2、根据本专利技术实施例第一方面的一种洗砂泥基压制品的制备方法,所述方法包括以下步骤:

3、s1、将洗砂泥进行半干脱水至含水率15%~20%;

4、s2、将半干处理后的洗砂泥与生物聚合物粉末混合,以获得预混料,其中,所述生物聚合物粉末包括阳离子聚合物粉末与阴离子聚合物粉末,所述洗砂泥占96%~98%重量份,所述生物聚合物占2%~4%重量份,所述阳离子聚合物粉末为壳聚糖、阳离子淀粉、阳离子纤维素衍生物和聚季铵盐中的任意一种,所述阴离子聚合物粉末为海藻酸钠、阴离子型纤维素、胶原蛋白、果胶、阿拉伯胶中的任意一种;所述阳离子聚合物与所述阴离子聚合物的质量比范围为(80~90):(10~20)。

5、s3、将所述预混料装入模具并在压力机上以10mpa~15mpa压制成型,得到压制品模胚;

6、s4、利用微波对所述压制品模胚进行活化后,得到洗砂泥基压制品,其中,微波活化分包括初步微波活化和深度微波活化,所述初步微波活化的时间范围为45min~60min,微波频率433mhz~915mhz,所述的深度微波活化时间范围为30min~45min,微波频率245mhz~915mhz。所述微波活化的温度范围为50℃~80℃,微波的功率范围为2kw~5kw。

7、具体的,本专利技术采用的离子型生物聚合物固化剂不仅对洗砂泥具有增强、改性及架桥作用,还通过双重电荷相互作用显著提升了压制品的力学性能,其中,第一种电荷相互作用发生在聚合物粘合剂与洗砂泥之间,主要包括吸附作用、电荷中和作用和絮凝作用,从而增强了界面的结合性能;第二种电荷相互作用发生在带相反电荷的生物聚合物之间,这种相互作用能够进一步提高聚合物粘合剂的强度。

8、进一步地,本专利技术利用特定频率(245mhz~915mhz)的微波源,具有优异的穿透性,不仅实现了压制品内部和外部的同步升温,使砌块各部分温度均匀,避免了因温度差异引起的应力破坏,还有效促进了聚合物粉末与洗砂泥中水分的溶解。

9、在微波的作用下,生物聚合物的长分子链得以展开,并环绕、覆盖泥土颗粒。随着水分逐渐蒸发,这些高分子链在洗砂泥颗粒间形成网络状结构,通过“弯曲机制”和“交织机制”进一步增强了压制品的力学性能。

10、这里需要说明的是,由于离子型生物聚合物在电荷屏蔽效应、ph值敏感性、高离子强度、聚合物高分子量及温度变化等因素的影响下,聚合物链易于相互吸引和缠结,形成沉淀或凝胶,导致其在溶液中的均匀分散性受限,因此,如果直接配置离子型生物聚合物溶液和洗砂泥混合可能会导致出现聚合物的低剂量和分散性差的问题。

11、由此,本专利技术中先将洗砂泥进行半干处理,然后与粉末状的离子型生物聚合物混合,这样便于聚合物与洗砂泥之间的混合的更均匀,有利于在微波活化时形成更均匀的网络状结构,从而提升压制品的力学性能。

12、同时,本专利技术将洗砂泥脱水至半干后,在一定程度体现出粉状的特性,又保留了部分水分,这样既能确保与生物聚合物粉末之间的混合均匀,使生物聚合物的分散性更好,又能在活化时充分利用洗砂泥中保留的水分,从而避免了先脱水后加水的重复工艺,进而有效克服了湿法工艺强度低、干法工艺复杂且能耗高的缺点。

13、本专利技术实施例第二方面的一种压制品,采用上述任一制备方法制备的压制品。该压制品具有卓越的力学性能和耐久性能,有利于广泛应用于道路基础建设、绿化工程、地下填埋场、防洪护岸工程、环境修复工程以及装饰景观工程等多个领域,同时,对能促进洗砂泥固废资源的再生利用。

14、有益效果:

15、本专利技术的制备方法制备的压制品,成型速度快,抗压强度高,无需长时间的蒸压活化工序,极大地提升了成型周期,有利于提升规模化产量。并且原材料来源丰富,能够实现洗砂泥的固废资源化利用,变废为宝,降低了环境负担。

16、本专利技术中采用生物聚合物作为粘合固化剂,压制品的组分更简单,省去了水泥的组分,这样更加节能环保,避免了水泥在其生产过程中消耗的大量能源以及产生大量的碳排放的问题。

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【技术保护点】

1.一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述洗砂泥占96%~98%重量份,所述生物聚合物占2%~4%重量份。

3.根据权利要求1或2所述的一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述阳离子聚合物与所述阴离子聚合物的质量比范围为(80~90):(10~20)。

4.根据权利要求1所述的一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述微波活化分包括初步微波活化和深度微波活化,其中,所述初步微波活化的时间范围为45min~60min,微波频率433MHz~915MHz,所述的深度微波活化时间范围为30min~45min,微波频率245MHz~915MHz。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中将所述预混料压制成型的成型压力范围为10MPa~15MPa。

6.根据权利要求1所述的一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述微波活化的温度范围为50℃~80℃,微波的功率范围为2kW~5kW。

7.一种洗砂泥基压制品,其特征在于,采用权利要求1-6中任一种洗砂泥基压制品的制备方法制备的洗砂泥基压制品。

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【技术特征摘要】

1.一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述洗砂泥占96%~98%重量份,所述生物聚合物占2%~4%重量份。

3.根据权利要求1或2所述的一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述阳离子聚合物与所述阴离子聚合物的质量比范围为(80~90):(10~20)。

4.根据权利要求1所述的一种洗砂泥基压制品的制备方法,其特征在于,所述微波活化分包括初步微波活化和深度微波活化,其中,所述初步微波活化的时间范围为45min~60min...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋昊周耀宗范俊詹炳根余其俊施发东戴硕卞朋飞
申请(专利权)人:合肥水泥研究设计院有限公司
类型:发明
国别省市:

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