一種利用兩種廢渣複合製備的高強度瓷質建築陶瓷仿古磚的製作方法
2023-10-10 02:39:09
本發明屬於建築陶瓷領域，具體是一種利用兩種廢渣複合製備的高強度瓷質建築陶瓷仿古磚。
背景技術：
：鉻鐵廢渣和粉煤灰是目前我國排量較大的工業廢渣。內蒙古市明拓集團煉鋼鐵廠是全國最大的高碳鉻鐵生產企業，計劃二期項目項目建成後，明拓集團煉鋼鐵廠「鉻鐵廢渣」將達到100萬噸，為全球最大的高碳鉻鐵生產企業；同時內蒙古又作為我國重要的煤碳重地，在國家鼓勵建設大型坑口電站，煤電一體化開發的大背景下，未來粉煤灰排放量必將大幅提高，預測到2017年後，內蒙古粉煤灰排放量將達1900萬噸/年以上，為當地的生態環境帶來巨大的壓力。這些工業廢渣為工業生產中排出的副產品，其排放量巨大，且一般是渣場堆放，不僅浪費了寶貴的土地，而且汙染環境，故應儘快對堆存的廢渣進行處理。最佳的處理方法就是對工業廢渣進行綜合利用，而用其製備建築陶瓷仿古磚則可較大量地資源化利用。本發明即是複合利用該兩種工業廢料製備高強度建築瓷質仿古磚，其中廢渣粉煤灰中含有一定的鐵元素，這些鐵元素可參與對強度有利的鐵鋁尖晶石的複合形成，此外粉煤灰中還含有部分針狀莫來石對樣品的強度等性能有提高。煉鋼鐵廠「鉻鐵廢渣」和粉煤灰的化學成分及其高熔點等物理性能滿足陶瓷磚的要求，可利用粉煤灰和煉鋼鐵廠「鉻鐵廢渣」的這些性質通過外加一定礦物使其達到陶瓷磚料化學組成範圍以及滿足其生產的工藝性能。經xrd分析表明，本發明的瓷質仿古磚顯微結構中的主晶相為石英、鐵鋁尖晶石（feal2o4）、鎂鋁鉻尖晶石【mg（al1.5cr0.5）o4】和莫來石(mullite)。其中形成的尖晶石和莫來石對製成的建築陶瓷仿古磚強度等性能有較大的改善，這種方法使得工業廢棄物粉煤灰和煉鋼鐵廠「鉻鐵廢渣」得到綜合利用，耗渣量大，減少了這些工業廢渣對環境的汙染，將工業渣變廢為寶，不僅有效地起到降低成本、增加效益的作用；同時拓寬了建築陶瓷原料的新領域，減少了緩解了建陶產業迅猛發展可能造成的資源枯竭及由此而導致的生態平衡和環境的破壞，符合國家提倡的廢物循環利用的原則，對於可持續發展具有重大的意義。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是提供一種成本低廉、工藝簡單、綠色環保的利用兩種廢渣複合製備的高強度瓷質建築陶瓷仿古磚。為解決以上技術問題，本發明的技術方案是：一種利用兩種廢渣複合製備的高強度瓷質建築陶瓷仿古磚，其特徵在於：採用工業級化工原料，由以下組分按重量百分比組成：鉻鐵廢渣21～35％、粉煤灰32～38％、西礦陶土26～37％、石英4～6％，經混料、溼法球磨、過篩、造粒、半乾壓成型、乾燥、燒成製得仿古磚。所述鉻鐵廢渣使用前先進行過篩，所述過篩目數為200目。所述混料工序中添加重量百分比為80wt％水、0.5wt％羧甲基纖維素鈉。所述過篩工序的篩網細度為250目，過篩後篩餘＜1%。所述燒成工序的燒成溫度為1140～1160℃，保溫20～30min。所述造粒工序的粉粒含水率為5～7%。所述製得仿古磚的抗折強度為63～100mpa，吸水率＜0.5%，體積密度為2.3～2.4g/cm3。本發明在滿足瓷質磚國家標準的同時，在配方中大量的摻入煉鋼鐵廠「鉻鐵廢渣」和粉煤灰兩種工業廢料，經低溫燒成後強度大大高於標準值。該製備方法不僅可以減少環境汙染，降低生產成本、降低資源浪費，並且製備的高強度瓷質磚具有較寬的燒成溫度範圍和較低的燒成收縮而廣泛應用於建築陶瓷行業中，因此具有廣闊的市場。具體實施方式本發明實施例鉻鐵廢渣的化學百分比組成為al2o3sio2mgona2ofe2o3cr2o3caoso3i.l30.134.419.50.33.77.42.60.31.7本發明實施例粉煤灰的化學百分比組成al2o3sio2mgona2ofe2o3p2o5k2ocaotio2so3i.l30.0755.300.540.334.530.231.073.131.160.263.38實施例1：一種利用兩種廢渣複合製備的高強度瓷質建築陶瓷仿古磚，採用工業級化工原料，由以下配方：鉻鐵廢渣27g、粉煤灰32g、西礦陶土37g、石英4g，經混料、溼法球磨、過篩、造粒、半乾壓成型、乾燥、燒成製得仿古磚；所述鉻鐵廢渣使用前先進行過篩，所述過篩目數為200目；所述混料工序中添加80g水、0.5g羧甲基纖維素鈉;所述過篩工序的篩網細度為250目，過篩後篩餘＜1%；所述燒成工序的燒成溫度為1140℃，保溫20min；所述造粒工序的粉粒含水率為5%；所述製得仿古磚的抗折強度為92mpa，吸水率0.15%，體積密度為2.4g/cm3。實施例2：一種利用兩種廢渣複合製備的高強度瓷質建築陶瓷仿古磚，採用工業級化工原料，由以下配方：鉻鐵廢渣22g、粉煤灰38g、西礦陶土35g、石英5g，經混料、溼法球磨、過篩、造粒、半乾壓成型、乾燥、燒成製得仿古磚；所述鉻鐵廢渣使用前先進行過篩，所述過篩目數為200目；所述混料工序中添加80g水、0.5g羧甲基纖維素鈉;所述過篩工序的篩網細度為250目，過篩後篩餘＜1%；所述燒成工序的燒成溫度為1140℃，保溫30min；所述造粒工序的粉粒含水率為6%；所述製得仿古磚的抗折強度為100mpa，吸水率0.1%，體積密度為2.4g/cm3。實施例3：一種利用兩種廢渣複合製備的高強度瓷質建築陶瓷仿古磚，採用工業級化工原料，由以下配方：鉻鐵廢渣21g、粉煤灰38g、西礦陶土35g、石英6g，經混料、溼法球磨、過篩、造粒、半乾壓成型、乾燥、燒成製得仿古磚；所述鉻鐵廢渣使用前先進行過篩，所述過篩目數為200目；所述混料工序中添加80g水、0.5g羧甲基纖維素鈉;所述過篩工序的篩網細度為250目，過篩後篩餘＜1%；所述燒成工序的燒成溫度為1140℃，保溫20min；所述造粒工序的粉粒含水率為7%；所述製得仿古磚的抗折強度為87mpa，吸水率0.44%，體積密度為2.4g/cm3。實施例4：一種利用兩種廢渣複合製備的高強度瓷質建築陶瓷仿古磚，採用工業級化工原料，由以下配方：鉻鐵廢渣35g、粉煤灰34g、西礦陶土26g、石英5g，經混料、溼法球磨、過篩、造粒、半乾壓成型、乾燥、燒成製得仿古磚；所述鉻鐵廢渣使用前先進行過篩，所述過篩目數為200目；所述混料工序中添加80g水、0.5g羧甲基纖維素鈉;所述過篩工序的篩網細度為250目，過篩後篩餘＜1%；所述燒成工序的燒成溫度為1160℃，保溫25min；所述造粒工序的粉粒含水率為6%；所述製得仿古磚的抗折強度為64mpa，吸水率0.15%，體積密度為2.3g/cm3。當前第1頁12