《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》是合肥佳安建材有限公司於2017年12月25日申請的專利，該專利申請號：2017114216819，專利公布號：CN108147782A，專利公布日：2018年6月12日，發明人是：李俊。
《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》公開了一種燒結煤矸石空心磚及其生產方法，由下列重量份數的原料製備而成：煤矸石50‑80份、電石泥20‑35份、白灰渣10‑20份、礦污泥20‑25份、赤泥100‑120份、黏土30‑50份、膨潤土10‑12份、氧化鋯1‑5份、氧化鋁1‑3份、硼泥4‑6份、增硬改性劑5‑10份、棕櫚皮5‑8份、氫氧化鋁2‑3份、碳酸鈉1‑2份、高爐渣3‑5份、耐酸助劑5‑8份、水適量。《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》通過選擇合理的原料和配比，以及科學的加工步驟，使得製成的煤矸石空心磚硬度高，耐酸性強，相比較市面上的普通磚塊優勢顯著。
2021年8月16日，《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
基本介紹
- 中文名：燒結煤矸石空心磚及其生產方法
- 公布號：CN108147782A
- 公布日：2018年6月12日
- 申請號：2017114216819
- 申請日：2017年12月25日
- 申請人：合肥佳安建材有限公司
- 地址：安徽省合肥市長豐縣雙墩鎮羅集
- 發明人：李俊
- Int.Cl.：C04B33/132(2006.01)I、C04B33/138(2006.01)I
- 專利代理機構：合肥中博知信智慧財產權代理有限公司
- 代理人：張加寬
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
煤矸石磚的主要成分是煤矸石。煤矸石是在成煤過程中與煤共同沉積的有機化合物和無機化合物混合在一起的岩石，通常呈薄層，在煤層中或煤層頂、煤層底，是在煤礦建設和煤炭採掘、洗選加工過程中產生的數量較大的礦山固態排棄物。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外還含有數量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（鎵、釩、鈦、鈷）。煤矸石按主要礦物含量分為黏土岩類、砂石岩類、碳酸鹽類、鋁質岩類；按來源及最終狀態，煤矸石可分為掘進矸石、選煤矸石和自然矸石三大類。煤矸石排放量根據煤層條件、開採條件和洗選工藝的不同有較大差異，一般掘進矸石占原煤產量的10％左右，選煤矸石占入選原煤量的12％～18％。
煤矸石磚的生產成本較普通粘土磚低，煤矸石磚的強度較普通黏土磚高，利用煤矸石制磚不僅節約了土地，還消耗了礦山的廢料，它是一項有利於環保的低碳建築材料。隨著改革開放政策的不斷深化，市場經濟的不斷發展，城市建設飛速發展，各類市政工程，公用設施，高層建築，民用建築，安居工程拔地而起，將需要大量新型牆體材料，煤矸石磚便是主要的新牆體材料，雖然煤矸石磚的硬度是普通黏土磚兩倍左右，但是在實際的城市建設中，某些建築對承重牆體硬度的要求越來越高，因此，普通煤矸石磚的硬度以及耐酸性已不能滿足實際需求。
發明內容
專利目的
《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》所要解決的技術問題在於提供一種燒結煤矸石空心磚及其生產方法。
技術方案
《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》所要解決的技術問題採用以下技術方案來實現：
燒結煤矸石空心磚，由下列重量份數的原料製備而成：煤矸石50-80份、電石泥20-35份、白灰渣10-20份、礦污泥20-25份、赤泥100-120份、黏土30-50份、膨潤土10-12份、氧化鋯1-5份、氧化鋁1-3份、硼泥4-6份、增硬改性劑5-10份、棕櫚皮5-8份、氫氧化鋁2-3份、碳酸鈉1-2份、高爐渣3-5份、耐酸助劑5-8份、水適量。
進一步地，各原料的優選重量份數為：煤矸石70份、電石泥25份、白灰渣12份、礦污泥22份、赤泥115份、黏土45份、膨潤土11份、氧化鋯3份、氧化鋁2份、硼泥5份、增硬改性劑8份、棕櫚皮6份、氫氧化鋁2.5份、碳酸鈉1份、高爐渣4份、耐酸助劑7份、水適量。
進一步地，所述增硬改性劑由以下重量份的原料製備而成：硫鐵礦燒渣2-5份、聚丙烯纖維5-8份、萘系減水劑0.2-0.5份、脫硫石膏1-1.5份、雙氰氨渣2-4份、竹炭5-9份、偏矽酸鈉1-1.5份、鋼渣1-1.2份、錳渣0.5-0.8份、硬脂酸0.2-0.4份、鎂鋁尖晶石10-15份、矽溶膠6-9份、硝酸纖維素0.8-1份、紫砂礦土10-14份、水適量。
進一步地，所述增硬改性劑的製作步驟為：首先將硫鐵礦燒渣、聚丙烯纖維、脫硫石膏、雙氰氨渣、竹炭、鋼渣、錳渣、鎂鋁尖晶石、紫砂礦土混合後粉碎制末，然後加水混合，攪拌1-2小時得到混合均勻的粘稠物，再加入萘系減水劑、偏矽酸鈉、硬脂酸、矽溶膠、硝酸纖維素，混合後加熱至60-75℃，邊加熱邊攪拌20-25分鐘，然後保溫20-30分鐘，最後將混合物通入噴霧乾燥設備中乾燥即可。
進一步地，所述增硬改性劑的原料配比優選為：硫鐵礦燒渣4.5份、聚丙烯纖維6.5份、萘系減水劑0.4份、脫硫石膏1.2份、雙氰氨渣3.2份、竹炭7.3份、偏矽酸鈉1.3份、鋼渣1份、錳渣0.6份、硬脂酸0.3份、鎂鋁尖晶石12.5份、矽溶膠7.8份、硝酸纖維素0.9份、紫砂礦土11.8份、水適量。
進一步地，所述耐酸助劑由以下重量份數的組分組成：丙酸鈣16-20份、木粉14-18份、癸二酸二丁酯12-16份、二鹽基鄰苯二甲酸鉛18-22份、胺菊酯14-18份、丁醚脲12-16份、蓖麻油酸聚氧丙烯酯12-16份、三鹼式硫酸鉛12-16份、硼酸鋅14-18份、甲苯二異氰酸酯12-16份、二甲基甲醯胺14-18份、二異氰酸酯12-16份、甲酸香茅酯18-22份、三乙烯四胺12-16份、高光鋇14-18份、重晶石粉18-22份、過氧化苯甲醯叔丁酯14-18份、鋯英粉14-18份、氯鉑酸12-16份、雙乙酸鈉14-18份、氰蟲醯胺14-18份、噻嗪酮14-18份。
《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》還公開了生產上述燒結煤矸石空心磚的方法，由以下具體步驟製得：
1）將煤矸石、白灰渣、棕櫚皮、高爐渣輸送至原料加工廠房，經粉碎機粉碎，然後利用滾筒篩或振動篩篩選，獲得粉末狀合格物料；
2）然後將煤矸石、電石泥、白灰渣、礦污泥、黏土、膨潤土、氧化鋯、氧化鋁、硼泥、棕櫚皮、氫氧化鋁、碳酸鈉和高爐渣混合均勻，均勻後繼續攪拌50-60分鐘；
3）再將赤泥、增硬改性劑、耐酸助劑和第二步驟所得的混合物混合，混合的同時，加入適量水攪拌至形成膏狀物，形成膏狀物後再繼續攪拌20-30分鐘，然後通過陳化倉陳化；
4）將第三步驟所得的混合物再次攪拌30-40分鐘後製作磚坯；
5）再將磚坯送入烘乾室進行烘乾，接著將烘乾的磚坯送至隧道窯內燒結，燒結時先預熱、然後高溫燒結，然後低溫收尾，得到《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》的成品煤矸石空心磚。
改善效果
《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》通過選擇合理的原料和配比，以及科學的加工步驟，使得製成的煤矸石空心磚硬度高，耐酸性強，相比較市面上的普通磚塊優勢顯著。
技術領域
《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》涉及建材加工技術領域，尤其涉及燒結煤矸石空心磚及其生產方法。
權利要求
1.燒結煤矸石空心磚，其特徵在於，由下列重量份數的原料製備而成：煤矸石50-80份、電石泥20-35份、白灰渣10-20份、礦污泥20-25份、赤泥100-120份、黏土30-50份、膨潤土10-12份、氧化鋯1-5份、氧化鋁1-3份、硼泥4-6份、增硬改性劑5-10份、棕櫚皮5-8份、氫氧化鋁2-3份、碳酸鈉1-2份、高爐渣3-5份、耐酸助劑5-8份、水適量；
所述增硬改性劑由以下重量份的原料製備而成：硫鐵礦燒渣2-5份、聚丙烯纖維5-8份、萘系減水劑0.2-0.5份、脫硫石膏1-1.5份、雙氰氨渣2-4份、竹炭5-9份、偏矽酸鈉1-1.5份、鋼渣1-1.2份、錳渣0.5-0.8份、硬脂酸0.2-0.4份、鎂鋁尖晶石10-15份、矽溶膠6-9份、硝酸纖維素0.8-1份、紫砂礦土10-14份、水適量；
所述增硬改性劑的製作步驟為：首先將硫鐵礦燒渣、聚丙烯纖維、脫硫石膏、雙氰氨渣、竹炭、鋼渣、錳渣、鎂鋁尖晶石、紫砂礦土混合後粉碎制末，然後加水混合，攪拌1-2小時得到混合均勻的粘稠物，再加入萘系減水劑、偏矽酸鈉、硬脂酸、矽溶膠、硝酸纖維素，混合後加熱至60-75℃，邊加熱邊攪拌20-25分鐘，然後保溫20-30分鐘，最後將混合物通入噴霧乾燥設備中乾燥即可；
所述耐酸助劑由以下重量份數的組分組成：丙酸鈣16-20份、木粉14-18份、癸二酸二丁酯12-16份、二鹽基鄰苯二甲酸鉛18-22份、胺菊酯14-18份、丁醚脲12-16份、蓖麻油酸聚氧丙烯酯12-16份、三鹼式硫酸鉛12-16份、硼酸鋅14-18份、甲苯二異氰酸酯12-16份、二甲基甲醯胺14-18份、二異氰酸酯12-16份、甲酸香茅酯18-22份、三乙烯四胺12-16份、高光鋇14- 18份、重晶石粉18-22份、過氧化苯甲醯叔丁酯14-18份、鋯英粉14-18份、氯鉑酸12-16份、雙乙酸鈉14-18份、氰蟲醯胺14-18份、噻嗪酮14-18份；
所述的燒結煤矸石空心磚的方法，由以下具體步驟製得：
1）將煤矸石、白灰渣、棕櫚皮、高爐渣輸送至原料加工廠房，經粉碎機粉碎，然後利用滾筒篩或振動篩篩選，獲得粉末狀合格物料；
2）然後將煤矸石、電石泥、白灰渣、礦污泥、黏土、膨潤土、氧化鋯、氧化鋁、硼泥、棕櫚皮、氫氧化鋁、碳酸鈉和高爐渣混合均勻，均勻後繼續攪拌50-60分鐘；
3）再將赤泥、增硬改性劑、耐酸助劑和第二步驟所得的混合物混合，混合的同時，加入適量水攪拌至形成膏狀物，形成膏狀物後再繼續攪拌20-30分鐘，然後通過陳化倉陳化；
4）將第三步驟所得的混合物再次攪拌30-40分鐘後製作磚坯；
5）再將磚坯送入烘乾室進行烘乾，接著將烘乾的磚坯送至隧道窯內燒結，燒結時先預熱、然後高溫燒結，然後低溫收尾，得到成品煤矸石空心磚。
2..根據權利要求1所述的燒結煤矸石空心磚，其特徵在於，各原料的重量份數為：煤矸石70份、電石泥25份、白灰渣12份、礦污泥22份、赤泥115份、黏土45份、膨潤土11份、氧化鋯3份、氧化鋁2份、硼泥5份、增硬改性劑8份、棕櫚皮6份、氫氧化鋁2.5份、碳酸鈉1份、高爐渣4份、耐酸助劑7份、水適量。
3..根據權利要求1所述的燒結煤矸石空心磚，其特徵在於，所述增硬改性劑的原料配比為：硫鐵礦燒渣4.5份、聚丙烯纖維6.5份、萘系減水劑0.4份、脫硫石膏1.2份、雙氰氨渣3.2份、竹炭7.3份、偏矽酸鈉1.3份、鋼渣1份、錳渣0.6份、硬脂酸0.3份、鎂鋁尖晶石12.5份、矽溶膠7.8份、硝酸纖維素0.9份、紫砂礦土11.8份、水適量。
實施方式
- 實施例1
燒結煤矸石空心磚，由下列重量份數的原料製備而成：煤矸石70份、電石泥25份、白灰渣12份、礦污泥22份、赤泥115份、黏土45份、膨潤土11份、氧化鋯3份、氧化鋁2份、硼泥5份、增硬改性劑8份、棕櫚皮6份、氫氧化鋁2.5份、碳酸鈉1份、高爐渣4份、耐酸助劑7份、水適量。
- 實施例2
燒結煤矸石空心磚，由下列重量份數的原料製備而成：煤矸石50份、電石泥32份、白灰渣17份、礦污泥22份、赤泥115份、黏土45份、膨潤土11份、氧化鋯4份、氧化鋁2份、硼泥5份、增硬改性劑9份、棕櫚皮8份、氫氧化鋁3份、碳酸鈉2份、高爐渣3份、耐酸助劑5份、水適量。
- 實施例3
燒結煤矸石空心磚，由下列重量份數的原料製備而成：煤矸石80份、電石泥22份、白灰渣12份、礦污泥22份、赤泥100份、黏土32份、膨潤土11份、氧化鋯2份、氧化鋁1份、硼泥4份、增硬改性劑6份、棕櫚皮6份、氫氧化鋁3份、碳酸鈉1份、高爐渣3份、耐酸助劑6份、水適量。
- 實施例4
生產上述燒結煤矸石空心磚的方法，由以下具體步驟製得：
1）將煤矸石、白灰渣、棕櫚皮、高爐渣輸送至原料加工廠房，經粉碎機粉碎，然後利用滾筒篩或振動篩篩選，獲得粉末狀合格物料；
2）然後將煤矸石、電石泥、白灰渣、礦污泥、黏土、膨潤土、氧化鋯、氧化鋁、硼泥、棕櫚皮、氫氧化鋁、碳酸鈉和高爐渣混合均勻，均勻後繼續攪拌50-60分鐘；
3）再將赤泥、增硬改性劑、耐酸助劑和第二步驟所得的混合物混合，混合的同時，加入適量水攪拌至形成膏狀物，形成膏狀物後再繼續攪拌20-30分鐘，然後通過陳化倉陳化；
4）將第三步驟所得的混合物再次攪拌30-40分鐘後製作磚坯；
5）再將磚坯送入烘乾室進行烘乾，接著將烘乾的磚坯送至隧道窯內燒結，燒結時先預熱、然後高溫燒結，然後低溫收尾，得到《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》的成品煤矸石空心磚。
在上述實施例中，所述增硬改性劑由以下重量份的原料製備而成：硫鐵礦燒渣4.5份、聚丙烯纖維6.5份、萘系減水劑0.4份、脫硫石膏1.2份、雙氰氨渣3.2份、竹炭7.3份、偏矽酸鈉1.3份、鋼渣1份、錳渣0.6份、硬脂酸0.3份、鎂鋁尖晶石12.5份、矽溶膠7.8份、硝酸纖維素0.9份、紫砂礦土11.8份、水適量；所述增硬改性劑的製作步驟為：首先將硫鐵礦燒渣、聚丙烯纖維、脫硫石膏、雙氰氨渣、竹炭、鋼渣、錳渣、鎂鋁尖晶石、紫砂礦土混合後粉碎制末，然後加水混合，攪拌1-2小時得到混合均勻的粘稠物，再加入萘系減水劑、偏矽酸鈉、硬脂酸、矽溶膠、硝酸纖維素，混合後加熱至60-75℃，邊加熱邊攪拌20-25分鐘，然後保溫20-30分鐘，最後將混合物通入噴霧乾燥設備中乾燥即可。
所述耐酸助劑由以下重量份數的組分組成：丙酸鈣17份、木粉15份、癸二酸二丁酯15份、二鹽基鄰苯二甲酸鉛22份、胺菊酯15份、丁醚脲13份、蓖麻油酸聚氧丙烯酯13份、三鹼式硫酸鉛15份、硼酸鋅15份、甲苯二異氰酸酯16份、二甲基甲醯胺14份、二異氰酸酯12份、甲酸香茅酯21份、三乙烯四胺15份、高光鋇15份、重晶石粉21份、過氧化苯甲醯叔丁酯15份、鋯英粉17份、氯鉑酸15份、雙乙酸鈉17份、氰蟲醯胺17份、噻嗪酮15份。
對上述實施例1-3進行性能測定，得下表：
榮譽表彰
2021年8月16日，《燒結煤矸石空心磚及其生產方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
