凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖

摘要

本发明公开了一种凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖，其技术方案的要点是，凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、页岩、粉煤灰、火山碎屑岩混合物、膨润土尾矿粉、硅藻土尾矿粉和秸秆粉组成。将凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料搅拌均匀后输送到双级真空制砖机中，经真空挤压成型后切坯为半成品，自然晾干后输送到隧道窑烧结成凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的成品；具有强度好、保温节能、隔音隔热和防火阻燃的特点，本发明的配料中大量采用各种废弃物，不仅有利于提高资源利用率，变废为宝，还能减少占用土地，保护和净化环境，节省能源，凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖适用于墙体保温施工。

权利要求

1.一种凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖，其特征在于，凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉

5～25％、页岩粉10～40％、粉煤灰5～20％、火山碎屑岩混合物2～15％、膨润土尾矿粉

2～10％、硅藻土尾矿粉2～10％、秸秆粉2～10％和水5～35％；

所述凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的生产方法：⑴将凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料加入已经运行的双卧轴强制式搅拌机中搅拌，搅拌均匀后输送到双级真空制砖机中，经真空挤压成型后切坯为凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的半成品；⑵将半成品送入晾干房内进行自然晾干，在半成品的含水率≤15％后输送到隧道窑中焙烧；⑶焙烧过程中分为三个阶段：第一阶段焙烧温度控制在30～300℃，焙烧时间控制在2～8小时；第二阶段焙烧温度控制在300～800℃，焙烧时间控制在2～15小时；第三阶段焙烧温度控制在800～

1150℃，焙烧时间控制在2～10小时；⑷烧结后自然冷却，包装为凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的成品；

所述半成品的含水率百分比为重量比；

所述高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250mL的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉。

说明书

凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖。

背景技术

[0002] 新型墙体材料主要是指以砂石、页岩、工业固体废渣、建筑余土等非粘土资源为原材料机械化生产的建筑材料，具有保护土地、保护环境、节约能源、利用废物、增加强度和经济适用等特性，页岩砖和粘土实心砖相比，最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低，符合国家技术发展政策。

[0003] 页岩是由粘土在地壳运动中挤压而形成的岩石，具有页状或薄片状层理，用硬物击打易裂成碎片，页岩没有粘性，可塑性和透水性都很差，需要将块状页岩粉碎很细后才可加工成页岩砌块，否则，干燥后的页岩砖坯裂纹多，并在烧结过程中会产生爆裂，次品率较高，增加了生产成本。

[0004] 我国矿产资源80％为共伴生矿，大量有价值资源存留于尾矿之中，尾矿堆存需要占用大量土地。很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大的安全隐患，对周边地区的人民财产和生命安全造成严重威胁。

[0005] 凹凸棒石粘土除含凹凸棒石外，常含有蒙脱石、高岭石、水云母、海泡石、石英、蛋白石及碳酸盐等矿物。

[0006] 与凹凸棒石粘土矿共生的还有火山碎屑岩，火山碎屑岩大多在凹凸棒石粘土矿的上层，有的凹凸棒石粘土矿区上层的火山碎屑岩矿层的厚度高达数十米，凹凸棒石粘土在开采过程中，凹凸棒石粘土矿区上层的火山碎屑岩作为废弃物抛弃，据实地考察，每开采1吨凹凸棒石粘土产生的火山碎屑岩有30吨以上，按年产15万吨的产量计算，产生的火山碎屑岩高达450万吨，多年来都没有能得到利用，整个矿区到处是重新堆积的火山碎屑岩混合物，造成严重的资源浪费和经济损失。

[0007] 粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰也是燃煤电厂排出的主要固体废物，是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

[0008] 中国专利公开号：CN102765961A，公开日：2012年11月07日，专利名称为“ 一种利用页岩制备加气空心砖的方法”，公开了“一种利用页岩制备加气空心砖的方法，按照如下步骤进行：（1）按下列干基质量份混合原料：经粉碎处理后粒度1000-1500目的页岩，石灰，粉煤灰；（2）按上述步骤（1）混合原料干基质量的85-95%加水，混合原料干基质量的0.04-0.06%加废铝粉，石灰质量的9-11%加石膏，废铝粉质量的1-4%平平加，石灰质量的
0.1-0.3%三乙醇胺等；本发明的页岩用量大、节能环保，缓解页岩堆存处理带来的场地问题，同时为空心砖提供了新的原料来源” 。

[0009] 上述专利不足之处是“按下列干基质量份混合原料：经粉碎处理后粒度1000-1500目的页岩，石灰，粉煤灰”，1000-1500目的颗粒细度相当于0.012～0.009毫米，加工到这种颗粒细度的生产成本非常高，不能适用于建材工业的实际生产。

发明内容

[0010] 本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖。

[0011] 凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、页岩、粉煤灰、火山碎屑岩混合物、膨润土尾矿粉、硅藻土尾矿粉和秸秆粉组成。

[0012] 凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的生产方法：将凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料搅拌均匀后输送到双级真空制砖机中，经真空挤压成型后切坯为凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的半成品，自然晾干后输送到隧道窑烧结成凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的成品。

[0013] 凹凸棒石粘土是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石粘土土质细腻，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，有利于原料之间的粘结，能提高凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的强度和孔隙率。

[0014] 高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米。

[0015] 凹凸棒石粘土在开采过程中会混杂有一定量的碎石和泥土，无法进行筛分，作为一种尾矿抛弃，造成大量的资源浪费，本发明选用粉碎后的凹凸棒石粘土尾矿粉，颗粒细度≤0.105毫米。

[0016] 页岩是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。根据其混入物的成分，可分为：钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等。本发明选用粉碎后的页岩粉，颗粒细度≤0.25毫米。

[0017] 粉煤灰主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽炭，未燃炭多呈疏松多孔形式，能增加凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的孔隙率和降低能源消耗，本发明选用粉碎后的粉煤灰，颗粒细度≤0.15毫米。

[0018] 火山碎屑岩是介于岩浆熔岩和沉积岩之间的过渡类型的岩石，其中50％以上的成分是由火山碎屑流喷出的物质组成，这些火山碎屑主要是火山上早期凝固的熔岩、通道周围在火山喷发时被炸裂的岩石形成的。火山碎屑岩混合物包括岩屑、晶屑、玻璃质屑、浆屑、火山块、火山砾和火山灰，火山碎屑岩能增加凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的强度，本发明选用粉碎后的火山碎屑岩混合物，颗粒细度≤1.05毫米。

[0019] 膨润土具有可塑性和黏结性，本发明选用的膨润土尾矿大多分布在凹凸棒石粘土矿的下层，很难进行独立开采，质量也较差，大部分被抛弃于尾矿区，本发明选用粉碎后的膨润土尾矿，颗粒细度≤0.15毫米。

[0020] 硅藻土细腻、松散、质轻、多孔，比表面积大，空隙呈有规律分布，化学性质稳定，是一种天然纳米孔径无定形硅质材料，但是硅藻土综合利用率低，多数产品出自于一级土，而二、三级土被大量废弃，造成了资源浪费严重，还污染了环境，本发明选用粉碎后的硅藻土尾矿粉，颗粒细度≤0.25毫米。

[0021] 秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。本发明采用秸秆粉是为了增加凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的孔隙率，凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖在焙烧过程中，保温砖内的秸秆燃烧为灰烬，形成大量的微孔，本发明选用粉碎后的秸秆粉，颗粒细度≤1.0毫米。

[0022] 本发明通过下述技术方案予以实现：

[0023] 1、凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、页岩粉10～40％、粉煤灰5～20％、火山碎屑岩混合物2～15％、膨润土尾矿粉2～10％、硅藻土尾矿粉2～10％、秸秆粉2～10％和水5～35％；

[0024] 所述凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的生产方法：⑴将凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料加入已经运行的双卧轴强制式搅拌机中搅拌，搅拌均匀后输送到双级真空制砖机中，经真空挤压成型后切坯为凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的半成品；⑵将半成品送入晾干房内进行自然晾干，在半成品的含水率≤15％后输送到隧道窑中焙烧；⑶焙烧过程中分为三个阶段：第一阶段焙烧温度控制在30～300℃，焙烧时间控制在2～8小时；第二阶段焙烧温度控制在300～800℃，焙烧时间控制在2～15小时；第三阶段焙烧温度控制在800～1150℃，焙烧时间控制在2～10小时；⑷烧结后自然冷却，包装为凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的成品；

[0025] 所述半成品的含水率百分比为重量比。

[0026] 凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖焙烧过程中分为三个阶段，有利于缓慢提高焙烧温度，防止凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖产生爆裂，确保产品的质量。

[0027] 凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖具有强度好、保温节能、隔音隔热和防火阻燃的特点，质量符合“GB 26538-2011烧结保温砖和保温砌块”的标准要求。

[0028] 凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料中大量采用各种废弃物，不仅有利于提高资源利用率，变废为宝，还能减少占用土地，保护和净化环境，节省能源，降低生产成本，提高经济效益。

[0029] 凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖适用于墙体保温施工。

具体实施方式

[0030] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

[0031] 1、凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉4％、凹凸棒石粘土尾矿粉12％、页岩粉30％、粉煤灰7％、火山碎屑岩混合物6％、膨润土尾矿粉6％、硅藻土尾矿粉5％、秸秆粉4％和水26％；

[0032] 所述凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的生产方法：⑴将凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的配料加入已经运行的双卧轴强制式搅拌机中搅拌，搅拌均匀后输送到双级真空制砖机中，经真空挤压成型后切坯为凹凸棒页岩粉煤灰烧结保温砖的半成品；⑵将半成品送入晾干房内进行自然晾干，在半成品的含水率≤15％后输送到隧道窑中焙烧；⑶焙烧过程中分为三个阶段：第一阶段焙烧温度控制在30～300℃，焙烧时间控制在4小时；第二阶段焙烧温度控制在300～800℃，焙烧时间控制在5小时；第三阶段焙烧温度控制在800～1050℃，