一种烧结砖

摘要

本发明属于建筑材料技术领域，特别是公开了一种建筑用烧结砖。所述烧结砖制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰、硅藻土；各制作原料重量份数为：废乳化液处理所得废渣5～30份，粘土70～95份，页岩、煤矸石、粉煤灰和硅藻土的总量为0～15份。将废乳化液处理所得废渣用于制砖，节约了粘土用量，保护了有限的耕地资源；废渣中有机物在烧砖过程中可以分解氧化，释放的热量为烧砖所用，节约部分燃料；经高温焙烧后，废渣中含有的微量重金属得以固定，对人体和环境不造成危害。本发明的烧结砖不仅解决了废乳化液处理时产生的大量废渣的处理问题，使废渣得以资源化再利用，还节约了粘土资源，具有经济和环保意义。

权利要求

1.一种烧结砖，其特征在于，所述烧结砖的制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰、硅藻土；

各制作原料的重量份数为：

废乳化液处理所得废渣5～30份，

粘土70～95份，

页岩、煤矸石、粉煤灰和硅藻土的总量为0～15份；

所述废乳化液处理所得废渣的制成过程为：废乳化液调节pH值至7～9，然后向调节pH值后的废乳化液中加入PAC和PAM，之后在高效气浮装置中进行气浮处理，气浮处理后再经固液分离，分离得到的固体即为所述废乳化液处理所得废渣。

2.根据权利要求1所述的烧结砖，其特征在于，所述废乳化液处理所得废渣的重量份数为10～20份，所述粘土的重量份数为80～90份。

3.根据权利要求1所述的烧结砖，其特征在于，所述废乳化液处理所得废渣的重量份数为15份，粘土的重量份数为70份，页岩、煤矸石、粉煤灰和硅藻土的总量为15份。

4.根据权利要求1-3任一所述的烧结砖，其特征在于，所述废乳化液为水基废乳化液。

5.根据权利要求4所述的烧结砖，其特征在于，所述废乳化液处理所得废渣中，Al2O3、CaO、Fe2O3和SiO2总质量百分含量≥60％。

6.根据权利要求5所述的烧结砖，其特征在于，所述烧结砖中，SiO2质量百分含量为55～

70％，Al2O3质量百分含量为10～20％，Fe2O3质量百分含量为3～10％，CaO质量百分含量＜

10％，MgO质量百分含量＜3％，SO3质量百分含量＜1％。

7.根据权利要求6所述的烧结砖，其特征在于，所述烧结砖是实心砖、空心砖或多孔砖。

说明书

一种烧结砖

技术领域

[0001] 本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种建筑用烧结砖。

背景技术

[0002] 烧结砖也称粘土砖，是建筑用的人造小型块材，主要以粘土为原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成，有实心和空心的分别。

[0003] 在我国，墙体材料约占整个房屋建筑材料的70％，其中粘土砖在墙材中仍居主导地位。生产粘土砖所需的粘土资源更属可耕地中较优质的粘土，因此，其对土地资源的破坏可见一斑。据统计，目前全国尚有砖瓦企业9万多家，占地超过500万多亩，每年生产的粘土砖约6000多亿块，耗用粘土资源13亿立方米，按平均挖土深3米折算，相当于每年毁田约70万亩。我国耕地面积仅占国土面积的10％多一点，其中分布在丘陵、高原的中低产田占66％，且有40％的干旱、半干旱耕地存在不同程度的退化。到2003年，全国人均耕地资源只有1.43亩，其中30％的县、市人均耕地面积已低于联合国规定的人均0.8亩的警戒线。为有效保护耕地和环境，转变这一严重浪费土地资源的传统烧制方式，国务院早在12年前就批准了原国家建材局等部门联合下发的“关于新型墙体材料的开发与推广意见”。然而，由于种种原因，我国目前仍是世界上少数几个以粘土砖作为主要墙体材料的国家之一。

[0004] 大力发展节地利废的新型墙体材料，推动资源综合利用，开发能够替代粘土砖的优质新型烧结砖，依然是目前相关领域从业人员的一个重要任务。

发明内容

[0005] 本发明主要解决的技术问题是提供一种烧结砖，该烧结砖部分采用了废乳化液处理所得废渣为制砖原料，在一定程度上节约了粘土的用量，保护了有限的耕地资源，并且经高温焙烧后，废渣中含有的微量重金属得以固定，对人体和环境不会再造成危害，具有经济和环保双重意义。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰、硅藻土；

[0007] 各制作原料的重量份数为：

[0008] 废乳化液处理所得废渣5～30份，

[0009] 粘土70～95份，

[0010] 页岩、煤矸石、粉煤灰和硅藻土的总量为0～15份；

[0011] 所述废乳化液处理所得废渣的制成过程为：废乳化液调节pH值至7～9，然后向调节pH值后的废乳化液中加入PAC和PAM，之后在高效气浮装置中进行气浮处理，气浮处理后再经固液分离，分离得到的固体即为所述废乳化液处理所得废渣。

[0012] 优选的，所述废乳化液处理所得废渣的重量份数为10～20份，所述粘土的重量份数为80～90份。

[0013] 优选的，所述废乳化液处理所得废渣的重量份数为15份，粘土的重量份数为70份，页岩、煤矸石、粉煤灰和硅藻土的总量为15份。

[0014] 优选的，所述废乳化液为水基废乳化液。

[0015] 所述废乳化液处理所得废渣中，Al2O3、CaO、Fe2O3和SiO2总质量百分含量≥60％。

[0016] 所述烧结砖中，SiO2质量百分含量为55～70％，Al2O3质量百分含量为10～20％，Fe2O3质量百分含量为3～10％，CaO质量百分含量＜10％，MgO质量百分含量＜3％，SO3质量百分含量＜1％。

[0017] 所述烧结砖可以是实心砖、空心砖或多孔砖。

[0018] 乳化液是高效的金属加工液，广泛应用于机械加工、钢铁、运输、装配、有色金属等行业。乳化液实际指的就是可溶性油(乳化液、半合成液和合成液)，以水为主体。产生的废液中含有废皂液、乳化油/水混合物、烃/水混合物、乳化液(膏)、切削剂、冷却剂、润滑剂、拔丝剂等有害物，而且在使用过程中由于细菌作用会发生腐败，所以它的毒性和污染性大大增加，因此必须经处理无害化后方能排放。

[0019] 废乳化液处理时，通常将废乳化液破乳使油水分离从而无害化。其中加压空气上浮法又称气浮法就是其中的一种方法。本发明中所述废乳化液处理所得废渣的制成过程就采用了气浮法，具体为：废乳化液调节pH值至7～9，然后向调节pH值后的废乳化液中加入PAC和PAM，之后在高效气浮装置中进行气浮处理，通过鼓入加压的空气泡，使分散油滴吸附在微小的空气泡上，利用气泡的上浮把油滴从乳状液中分离出来，气浮处理后再经固液分离，例如板框压滤机压滤，分离得到的固体即为所述废乳化液处理所得废渣。

[0020] 废乳化液处理会产生大量的废渣。该废渣必须无害化处理。目前通常的处理方式是，该废渣经干燥后焚烧处置或固化后填埋。因为废渣含水率高达75％，因此焚烧需耗费大量燃油，而固化填埋除了要消耗大量水泥外，进入填埋场后，经细菌作用会产生大量废气。总之，上述两种处理方式既不经济也不环保。

[0021] 在研究过程中，对废乳化液处理所得废渣进行了检测，检测结果显示，废乳化液处理所得废渣的pH值为7～8，干燥后烧失量约13％，含水率约75％，干基中有机物占一半。废渣中Al2O3、CaO、Fe2O3和SiO2总质量百分含量达60％以上，以上成分是制砖、水泥和陶粒等各建筑材料的主要成分，与粘土成分近似；其中重金属含量低，低于《土壤环境质量标准——GB 15618-1995》对相关金属的要求限值，因此没有环境风险。综上所述，从化学组成角度认为，废乳化液处理所得废渣在建筑材料领域具有很大的应用前景，可以代替部分原料(如粘土、煤矸石、页岩、粉煤灰等)制砖。

[0022] 本发明提供的烧结砖，即采用废乳化液处理所得废渣与粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰、硅藻土以一定配比混合，然后按照普通制砖的工序进行成型、干燥、烧结等处理制得，经试验检测，制成的烧结砖达到国家相关标准，可以正常使用。

[0023] 本发明的有益效果是：将废乳化液处理所得废渣用于制砖，在一定程度上节约了粘土的用量，保护了有限的耕地资源；废渣中的有机物在烧砖过程中可以分解氧化，释放的热量为烧砖所用，还可以节约部分燃料；经高温焙烧后，废渣中含有的微量重金属得以固定，对人体和环境不会再造成危害。本发明的烧结砖不仅解决了废乳化液处理时产生的大量废渣的处理问题，使废渣得以资源化再利用，还节约了粘土资源，具有经济和环保意义。

具体实施方式

[0024] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

[0025] 首先，制备废乳化液处理所得废渣：取水基废乳化液，将废乳化液调节pH值至7～9，然后向调节pH值后的废乳化液中加入PAC和PAM，之后在高效气浮装置中进行气浮处理，通过鼓入加压的空气泡，使分散油滴吸附在微小的空气泡上，利用气泡的上浮把油滴从乳状液中分离出来，在上层得到浮渣，气浮处理后再经板框压滤机压滤进行固液分离，分离得到的固体即为废乳化液处理所得废渣。

[0026] 对废乳化液处理所得废渣进行了检测，检测结果见表1所示。

[0027] 表1废渣的检测结果

[0028]

[0029]

[0030] 备注：表中“/”表示未检出。

[0031] 为方便与粘土、粉煤灰、煤矸石、页岩等建筑原料比较，对上述数据进行处理，以600℃焙烧后所得干料为基底，计算各成分所占质量分数。结果见表2所示。

[0032] 表2废渣经600℃焙烧后所得干料的检测结果

[0033]

[0034] 备注：表中“/”表示未检出。

[0035] 分析上述结果，对于焙烧后的废渣，可得出以下结论：

[0036] 1、废渣含水率约75％，干基中有机物占一半；

[0037] 2、废渣中Al2O3、CaO、Fe2O3和SiO2总质量百分含量达60％以上，成分与粘土成分近似，是制砖的主要成分；

[0038] 3、废渣中重金属含量低，低于《土壤环境质量标准——GB15618-1995》对相关金属的要求限值，因此该部分不影响其在建筑材料方面的应用，没有环境风险。

[0039] 采用以上废渣进行了制砖试验，具体见实施例1-实施例8。

[0040] 实施例1

[0041] 一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土，其中重量份数为：废乳化液处理所得废渣5份，粘土95份，将二者搅拌混合均匀，然后经成型、干燥、烧结步骤制得烧结空心砖。

[0042] 经检测，所得砖块符合国家标准《GB 13545-2003烧结空心砖和空心砌块》。

[0043] 实施例2

[0044] 一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土，其中重量份数为：废乳化液处理所得废渣30份，粘土70份，将二者搅拌混合均匀，然后经成型、干燥、烧结步骤制得烧结多孔砖。

[0045] 经检测，所得砖块符合国家标准《GB 13544-2000烧结多孔砖》。

[0046] 实施例3

[0047] 一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土，其中重量份数为：废乳化液处理所得废渣20份，粘土80份，将二者搅拌混合均匀，然后经成型、干燥、烧结步骤制得烧结空心砖。

[0048] 经检测，所得砖块符合国家标准《GB 13545-2003烧结空心砖和空心砌块》。

[0049] 实施例4

[0050] 一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土、页岩粉，制作原料的重量份数为：废乳化液处理所得废渣15份，粘土70份，页岩粉15份，将三者搅拌混合均匀，然后经成型、干燥、烧结步骤制得烧结空心砖。

[0051] 经检测，所得砖块符合国家标准《GB 13545-2003烧结空心砖和空心砌块》。

[0052] 实施例5

[0053] 一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土、煤矸石，制作原料的重量份数为：废乳化液处理所得废渣15份，粘土70份，煤矸石15份，将三者搅拌混合均匀，然后经成型、干燥、烧结步骤制得烧结空心砖。

[0054] 经检测，所得砖块符合国家标准《GB 13545-2003烧结空心砖和空心砌块》。

[0055] 实施例6

[0056] 一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土、粉煤灰，制作原料的重量份数为：废乳化液处理所得废渣15份，粘土70份，粉煤灰15份，将三者搅拌混合均匀，然后经成型、干燥、烧结步骤制得烧结空心砖。

[0057] 经检测，所得砖块符合国家标准《GB 13545-2003烧结空心砖和空心砌块》。

[0058] 实施例7

[0059] 一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土、硅藻土，制作原料的重量份数为：废乳化液处理所得废渣15份，粘土70份，硅藻土15份，将三者搅拌混合均匀，然后经成型、干燥、烧结步骤制得烧结空心砖。

[0060] 经检测，所得砖块符合国家标准《GB 13545-2003烧结空心砖和空心砌块》。

[0061] 实施例8

[0062] 一种烧结砖，制作原料包括：废乳化液处理所得废渣、粘土、页岩粉、煤矸石、粉煤灰、硅藻土，制作原料的重量份数为：废乳化液处理所得废渣15份，粘土70份，页岩粉3份，煤矸石4份，粉煤灰4份，硅藻土4份，将以上原料搅拌混合均匀，然后经成型、干燥、烧结步骤制得烧结空心砖。

[0063] 经检测，所得砖块符合国家标准《GB 13545-2003烧结空心砖和空心砌块》。

[0064] 分别取上述实施例1-实施例8制得的砖块进行检测，其化学成分中，SiO2质量百分含量在55～70％之间，Al2O3质量百分含量在10～20％之间，Fe2O3质量百分含量在3～10％之间，CaO质量百分含量低于10％，MgO质量百分含量低于3％，SO3(硫矸)质量百分含量低于1％。

[0065] 同时，检测所制砖块中的重金属含量，均低于《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》中相应重金属的控制限值，说明上述实施例1-实施例8制得的砖块不存在安全环保隐患，可以放心使用。

[0066] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。