專利名稱：鋇渣粉煤灰砌塊及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的成型制品，具體來(lái)說(shuō)，涉及建筑砌塊，尤其涉及鋇渣粉煤灰砌塊的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，粘土磚消耗大量寶貴的土地資源，因此已被禁止生產(chǎn)和使用。近年來(lái)， 工業(yè)廢渣開(kāi)始進(jìn)入建筑材料領(lǐng)域，已有一批技術(shù)方案申請(qǐng)了中國(guó)專利，例如93105763.9 號(hào)《利用高鈣粉煤灰替代水泥生產(chǎn)墻體材料及其生產(chǎn)工藝》、98110053. 8號(hào)《一種赤泥燒結(jié)墻體材料》、200610164940. X號(hào)《用頁(yè)巖和廢渣制造的節(jié)能墻體材料及其制造方法》、200710066191. 1號(hào)《利用工業(yè)廢渣連續(xù)生產(chǎn)環(huán)保輕質(zhì)石膏墻體材料的方法》、 200710038790. 2號(hào)《利用BIF尾礦制備輕質(zhì)墻體材料的方法》、20111000M68. 0號(hào)《摻硅砂粉的混凝土輕質(zhì)砌塊新型墻體材料及其制備方法》等。目前還沒(méi)有利用鋇渣作建材的專利申請(qǐng)件。
鋇渣是生產(chǎn)碳酸鋇、氯化鋇等無(wú)機(jī)鹽企業(yè)排放的工業(yè)固體廢渣。鋇渣的主要成分是硫酸鋇、亞硫酸鋇、碳酸鋇、二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁和硫化鋇，其中硫化鋇為有毒的可溶性鋇，亞硫酸鋇和碳酸鋇在酸性環(huán)境里也會(huì)釋放出可溶性鋇，這些有毒污染物會(huì)造成我們生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。然而迄今為止，鋇渣的處理仍然是一個(gè)難題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種將鋇渣用于建筑材料、無(wú)污染的鋇渣粉煤灰砌塊，實(shí)現(xiàn)鋇渣的合理利用，減少其對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明的又一目的是提供生產(chǎn)鋇渣粉煤灰砌塊的方法，使鋇渣變害為利，能夠替代粘土磚作為墻體材料。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，提供的鋇渣粉煤灰砌塊是以鋇渣、粉煤灰、山砂、水泥和水，添加用于消除鋇渣毒性的添加劑為原料，通過(guò)計(jì)量、攪拌混勻、壓制成型、碼垛養(yǎng)護(hù)制成的；所述添加劑是可溶性硫酸鹽及微溶性硫酸鹽，常用的添加劑是脫硫石膏和硫酸鈉。
發(fā)明人指出添加劑中的硫酸根離子與可溶性鋇離子結(jié)合、反應(yīng)，生成穩(wěn)定的不溶于水的硫酸鋇沉淀，使生產(chǎn)的砌塊無(wú)毒無(wú)害，安全使用。其反應(yīng)機(jī)理如下式SCV2 + Ba2+ = BaSO4 I發(fā)明人提供的生產(chǎn)鋇渣粉煤灰砌塊的方法是(1) 將脫硫石膏作為消除鋇渣毒性的添加劑，確定鋇渣粉煤灰砌塊的原料配方質(zhì)量比例為水泥50，山砂450，鋇渣400，粉煤灰100，脫硫石膏50，水適量；或?qū)⒘蛩徕c作為消除鋇渣毒性的添加劑，確定鋇渣粉煤灰砌塊的原料配方質(zhì)量比例為水泥50，山砂500，鋇渣400，粉煤灰100，硫酸鈉6，水適量； 所述適量的水，以能夠使所有原料充分混合均勻即可。
(2) 按照配方比例，通過(guò)分別計(jì)量取各種原料用皮帶運(yùn)輸機(jī)送入攪拌機(jī)內(nèi)，加水?dāng)嚢杈鶆颍辉诖诉^(guò)程中，添加劑與鋇渣中的可溶性鋇鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，完成脫毒；所得混合料備用；(3)用給料皮帶運(yùn)輸機(jī)將混合料送入液壓磚機(jī)，經(jīng)布料、振動(dòng)、液壓環(huán)節(jié)使混合料在模具中壓制成型，得到砌塊生料；(4)將砌塊生料用液壓推車送到養(yǎng)護(hù)室內(nèi)，碼垛、灑水養(yǎng)護(hù)M小時(shí)，得到半成品砌塊；(5)用叉車將半成品砌塊送至堆場(chǎng)，整齊堆垛，進(jìn)行觀天自然養(yǎng)護(hù)，期間注意灑水，使砌塊保持充分水分，促進(jìn)砌塊強(qiáng)度增長(zhǎng)；(6)養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)合格，即為鋇渣粉煤灰砌塊產(chǎn)品。
上述鋇渣粉煤灰砌塊的原料中，水泥的型號(hào)是pc32. 5，山砂顆粒直徑為=8mm， 粉煤灰的顆粒直徑為=0. 7mm，鋇渣的顆粒直徑為=2mm，所述脫硫石膏是含硫酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90% 95%的石膏，所述硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%。
上述原料中的鋇渣是鋇鹽生產(chǎn)企業(yè)排放的廢棄物，其主要成分是硫酸鋇、亞硫酸鋇、碳酸鋇、二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁和硫化鋇。
上述第2步中的計(jì)量是通過(guò)電子稱進(jìn)行的自動(dòng)計(jì)量；所述攪拌的時(shí)間為5分鐘。
上述第3步中，所述壓制成型的時(shí)間控制在6秒鐘，所述砌塊是實(shí)心磚砌塊。
上述第5步中，所述養(yǎng)護(hù)時(shí)的灑水必須將砌塊全部淋透，并以塑料膜覆蓋保水。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于①減少了鋇渣對(duì)環(huán)境的污染；②將廢棄物用于建筑材料替代粘土磚用于建筑墻體，實(shí)現(xiàn)廢物利用，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求；③降低建筑砌塊的成本。 適用于有鋇渣來(lái)源的建材生產(chǎn)企業(yè)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 取標(biāo)號(hào)的水泥50kg，顆粒直徑=8mm的山砂450kg，顆粒直徑=2mm的鋇渣400kg，顆粒直徑=0. 7mm的粉煤灰100kg，含硫酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90% 95%的脫硫石膏50kg，分別用電子稱計(jì)量后用皮帶運(yùn)輸機(jī)送入攪拌機(jī)內(nèi)，加水?dāng)嚢?分鐘混合均勻，加水量以能夠使所有原料充分混合均勻?yàn)闇?zhǔn)；用給料皮帶運(yùn)輸機(jī)將所得混合料送入液壓磚機(jī)，經(jīng)4秒鐘布料、6秒鐘振動(dòng)和液壓環(huán)節(jié)使混合料在模具中壓制成型，得到空心砌塊生料；將砌塊生料用液壓推車送到養(yǎng)護(hù)室內(nèi)，碼垛、灑水養(yǎng)護(hù)M小時(shí)，得到半成品實(shí)心磚砌塊；用叉車將半成品實(shí)心磚砌塊送至堆場(chǎng)，整齊堆垛，進(jìn)行觀天自然養(yǎng)護(hù)，期間注意灑透水，使砌塊保持充分水分，促進(jìn)砌塊強(qiáng)度增長(zhǎng)；養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)合格，即為鋇渣粉煤灰實(shí)心磚砌塊產(chǎn)PΡΠ O
在本實(shí)施例中，添加劑脫硫石膏在產(chǎn)品中所占質(zhì)量比例為14%，經(jīng)過(guò)貴州省理化測(cè)試分析研究中心檢測(cè)，鋇的浸出毒性鑒別實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果為llmg/L，遠(yuǎn)低于毒性鑒別實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)彡100mg/L的要求。
實(shí)施例2:取標(biāo)號(hào)pc32. 5的水泥50kg，顆粒直徑=8mm的山砂500kg，顆粒直徑=2mm的鋇渣的鋇渣400kg，顆粒直徑含0. 7mm的粉煤灰100kg，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99 %的硫酸鈉^g，分別用電子稱計(jì)量后用皮帶運(yùn)輸機(jī)送入攪拌機(jī)內(nèi)，加水?dāng)嚢?分鐘混合均勻，加水量以能夠使所有原料充分混合均勻?yàn)闇?zhǔn)；用給料皮帶運(yùn)輸機(jī)將所得混合料送入液壓磚機(jī)，經(jīng)4秒鐘布料、6秒鐘振動(dòng)和液壓環(huán)節(jié)使混合料在模具中壓制成型，得到實(shí)心磚生料；將砌塊生料用液壓推車送到養(yǎng)護(hù)室內(nèi)，碼垛、灑水養(yǎng)護(hù)M小時(shí)，得到半成品實(shí)心磚砌塊；用叉車將半成品實(shí)心磚砌塊送至堆場(chǎng)，整齊堆垛，進(jìn)行觀天自然養(yǎng)護(hù)，期間注意灑透水，使磚塊保持充分水分，促進(jìn)砌塊強(qiáng)度增長(zhǎng)；養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)合格，即為鋇渣粉煤灰實(shí)心磚磚塊產(chǎn)品。
在本實(shí)施例中，添加劑脫硫石膏在產(chǎn)品中所占質(zhì)量比例為6 %，經(jīng)過(guò)貴州省理化測(cè)試分析研究中心檢測(cè)，鋇的浸出毒性鑒別實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果為8mg/L，遠(yuǎn)低于毒性鑒別實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)彡100mg/L的要求。
采用本發(fā)明的方法，以每年生產(chǎn)鋇渣粉煤灰砌塊(或磚塊)產(chǎn)品4000萬(wàn)塊計(jì)，一年可以消耗鋇渣53kt，占年產(chǎn)120kt碳酸鋇生產(chǎn)企業(yè)每年排放的含鋇的工業(yè)廢渣210kt的 1/4，減少了鋇渣對(duì)環(huán)境的污染。
權(quán)利要求
1.鋇渣粉煤灰砌塊，其特征在于它以鋇渣、粉煤灰、山砂、水泥和水，添加用于消除鋇渣毒性的添加劑為原料，通過(guò)計(jì)量、攪拌混勻、壓制成型、碼垛養(yǎng)護(hù)制成的；所述添加劑是可溶性硫酸鹽及微溶性硫酸鹽，常用的添加劑是脫硫石膏和硫酸鈉。
2.如權(quán)利要求1所述鋇渣粉煤灰砌塊的生產(chǎn)方法，其特征包括(1)將脫硫石膏作為消除鋇渣毒性的添加劑，確定鋇渣粉煤灰砌塊的原料配方質(zhì)量比例為水泥50，山砂450，鋇渣400，粉煤灰100，脫硫石膏50，水適量；或?qū)⒘蛩徕c作為消除鋇渣毒性的添加劑，確定鋇渣粉煤灰砌塊的原料配方質(zhì)量比例為水泥50，山砂500，鋇渣400，粉煤灰100，硫酸鈉6，水適量；所述適量的水，以能夠使所有原料充分混合均勻即可；(2)按照配方比例，通過(guò)分別計(jì)量取各種原料用皮帶運(yùn)輸機(jī)送入攪拌機(jī)內(nèi)，加水?dāng)嚢杈鶆颍辉诖诉^(guò)程中，添加劑與鋇渣中的可溶性鋇鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，完成脫毒；所得混合料備用；(3)用給料皮帶運(yùn)輸機(jī)將混合料送入液壓磚機(jī)，經(jīng)布料、振動(dòng)、液壓環(huán)節(jié)使混合料在模具中壓制成型，得到砌塊生料；(4)將砌塊生料用液壓推車送到養(yǎng)護(hù)室內(nèi)，碼垛、灑水養(yǎng)護(hù)M小時(shí)，得到半成品砌塊；(5)用叉車將半成品砌塊送至堆場(chǎng)，整齊堆垛，進(jìn)行觀天自然養(yǎng)護(hù)，期間注意灑水，使砌塊保持充分水分，促進(jìn)砌塊強(qiáng)度增長(zhǎng)；(6)養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)合格，即為鋇渣粉煤灰砌塊產(chǎn)品。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述鋇渣粉煤灰砌塊的原料中，水泥的型號(hào)是pc32. 5，山砂顆粒直徑為含8mm,粉煤灰的顆粒直徑為含0. 7mm,鋇渣的顆粒直徑為含2mm，所述脫硫石膏是含硫酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90% 95%的石膏，所述硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 99%。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述原料中的鋇渣主要成分是硫酸鋇、亞硫酸鋇、碳酸鋇、二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁和硫化鋇。
5.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于第2步中的計(jì)量是通過(guò)電子稱進(jìn)行的自動(dòng)計(jì)量；所述攪拌的時(shí)間為5分鐘。
6.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于第3步中，所述壓制成型的時(shí)間控制在6秒鐘，所述砌塊是實(shí)心磚砌塊。
7.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于第5步中，所述養(yǎng)護(hù)時(shí)的灑水必須將砌塊全部淋透，并以塑料膜覆蓋保水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋇渣粉煤灰砌塊及其生產(chǎn)方法，該鋇渣粉煤灰砌塊是以鋇渣、粉煤灰、山砂、水泥和水，添加用于消除鋇渣毒性的添加劑為原料，通過(guò)計(jì)量、攪拌混勻、壓制成型、碼垛養(yǎng)護(hù)制成的；所述添加劑是可溶性硫酸鹽及微溶性硫酸鹽。用脫硫石膏作為消除鋇渣毒性的添加劑，鋇渣粉煤灰砌塊原料配方質(zhì)量比例為水泥50，山砂450，鋇渣400，粉煤灰100，脫硫石膏50，水適量；用硫酸鈉作為消除鋇渣毒性的添加劑，鋇渣粉煤灰砌塊的原料質(zhì)量配方比例為水泥50，山砂500，鋇渣400，粉煤灰100，硫酸鈉6，水適量。本發(fā)明減少了鋇渣對(duì)環(huán)境的污染；將廢棄物替代粘土磚，實(shí)現(xiàn)廢物利用，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求；降低建筑砌塊成本。適用于有鋇渣來(lái)源的建材生產(chǎn)企業(yè)。
文檔編號(hào)C04B18/04GK102531500SQ201210002650
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者俞廷斌, 張后學(xué) 申請(qǐng)人:安順市華洋新型建材有限責(zé)任公司