本發(fā)明涉及制漿造紙污泥的再利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法及其制備的灰砂磚。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)作為輕工行業(yè)的重要組成部分，也是國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在國家、社會和經(jīng)濟(jì)生活中發(fā)揮著重要的作用。隨著科技進(jìn)步發(fā)展，造紙工業(yè)近年來在節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)方面取得了較大的進(jìn)步，但在固體廢棄物資源化利用方面的問題卻依然比較突出。
制漿造紙?jiān)趬A回收苛化工藝中產(chǎn)生大量固體廢渣綠泥，其主要成份為CaCO3、SiO2、有機(jī)物、少量堿及含鐵無機(jī)物。由于綠泥中含有少量堿，使得對其處理的方法至今仍是業(yè)界的難題。目前，國內(nèi)行業(yè)中80％仍是傳統(tǒng)填埋方式，但是這種填埋法不但會占用寶貴的土地資源，還可能會對地下水體、環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。同時還需要設(shè)置廠內(nèi)堆場用于轉(zhuǎn)運(yùn)，存在堆放和搬運(yùn)造成的污染，并且嚴(yán)重影響清潔生產(chǎn)。因此，尋求其他方法循環(huán)利用綠泥具有重要意義。將綠泥運(yùn)用于混凝土、砂漿、磚塊等建筑材料中，既可以實(shí)現(xiàn)綠泥循環(huán)利用的目的，也可以降低建筑材料的生產(chǎn)成本和環(huán)境負(fù)荷。例如，部分企業(yè)試圖將其送水泥廠制作水泥或送制磚廠制作空心磚和灰砂磚等，但是效果均不理想，究其原因只要是其處理量小且其制備出來的磚產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度較差、穩(wěn)定性不佳、極易風(fēng)化并且其制作成本非常高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法及其制備的灰砂磚，該方法不僅可以有效的處理制漿綠泥，而且生產(chǎn)出的灰砂磚性能優(yōu)良，其抗壓強(qiáng)度高、穩(wěn)定性高而且生產(chǎn)成本低，達(dá)到環(huán)保和經(jīng)濟(jì)適用的雙重效果。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法，該方法包括以下步驟：
(1)取下列重量配比的原料：制漿綠泥：40～50％，砂料：5～7％，爐底灰：4～7％，水泥：35～45％；
(2)將步驟(1)中所述的重量配比的原料添加到攪拌裝置中攪拌混合；
(3)逐步向攪拌裝置中添加堿性冷凝水，繼續(xù)攪拌至形成漿體，所述堿性冷凝水與步驟(1)中所述的重量配比的原料的重量配比為：100:15～100:25；
(4)步驟(3)中所述的漿體進(jìn)行一段時間的靜置消解，得到待用混合物料；
(5)將步驟(4)得到的待用混合物料加入模具中，震動除泡，形成均勻的胚料；
(6)步驟(5)中所述胚料放置一段時間后脫模制得試樣；
(7)將步驟(6)中所述試樣在20～50℃的條件下養(yǎng)護(hù)，得到一種利用制漿綠泥制備的灰砂磚成品。
進(jìn)一步的，所述制漿綠泥的粒徑為15.8μm，所述制漿綠泥中CaCO3的重量百分含量為90％以上，Al的重量百分含量為1.6％以上，Si的重量百分含量為2.1％以上。
進(jìn)一步的，所述砂料為河砂，所述河砂的重量配比為：粒徑0.15mm以下占18％～30％，粒徑0.15～0.4mm占30％～40％，粒徑0.4～2.5mm占52％～70％。
進(jìn)一步的，所述爐底灰的粒徑為0.34mm，所述爐底灰中Al2O3的重量百分含量為10～20％，SiO2的重量百分含量為35～40％。
進(jìn)一步的，所述堿性冷凝水的pH值為10～13。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中原料優(yōu)化重量配比為：制漿綠泥46％，砂料7％，爐底灰7％，水泥40％。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中原料優(yōu)化重量配比為：制漿綠泥48％，砂料7％，爐底灰7％，水泥38％。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中原料優(yōu)化重量配比為：制漿綠泥45％，砂料5％，爐底灰5％，水泥45％。
優(yōu)選的，所述步驟(7)中將步驟(6)中所述試樣在30℃的條件下養(yǎng)護(hù)。
本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法制備的灰砂磚，所述灰砂磚包括以下重量配比的原料：制漿綠泥：40～50％，砂料：5～7％，爐底灰：4～7％，水泥：35～45％。
本發(fā)明的一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法及其制備的灰砂磚，具有如下有益效果：
1、本發(fā)明所制備的灰砂磚抗壓強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度級別可達(dá)到《蒸壓灰砂磚》(GB11945-1999)中MU10級別，且長時間暴露在戶外，其表面也無缺棱掉角、風(fēng)化和裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)，表明采用本發(fā)明的方法制備的灰砂磚其穩(wěn)定性高。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的灰砂磚制備工藝中需要進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，設(shè)備投資大，能耗高而且操作過程復(fù)雜。本發(fā)明利用制漿綠泥制作灰砂磚的方法無需經(jīng)過高溫的燒結(jié)或蒸汽養(yǎng)護(hù)，只需在20～50℃溫度下養(yǎng)護(hù)即可，節(jié)能環(huán)保。
3、本發(fā)明的生產(chǎn)步驟簡單，成本低，可廣泛應(yīng)用于建材領(lǐng)域，如用于公路地基材料、非承重墻體等。
4、本發(fā)明不僅減少了制漿造紙行業(yè)委外處理制漿綠泥的費(fèi)用、節(jié)省了大量的土地資源，而且減少了固廢對環(huán)境污染，符合我國固體廢物處理的無害化、減量化和資源化原則，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法的流程框圖；
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)施例1公開的一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法，具體包括以下步驟：
(1)取下列重量配比的原料：制漿綠泥：46％，河砂：7％，爐底灰：7％，水泥：40％；
(2)將步驟(1)中所述的重量配比的原料添加到攪拌裝置中攪拌混合；
(3)逐步向攪拌裝置中添加pH值為12的堿性冷凝水，繼續(xù)攪拌10min至形成漿體，所述堿性冷凝水與步驟(1)中所述的重量配比的原料的重量配比為：100:17；
(4)步驟(3)中所述的漿體進(jìn)行10min的靜置消解，得到待用混合物料；
(5)將步驟(4)得到的待用混合物料加入模具中，震動除泡30s，形成均勻的胚料；
(6)步驟(5)中所述胚料放置2天后脫模制得試樣A1；
(7)將步驟(6)中所述試樣A1在30℃的條件下養(yǎng)護(hù)10天，得到灰砂磚成品。
本實(shí)施例1的上述步驟(1)中所述制漿綠泥的粒徑為15.8μm，所述制漿綠泥中CaCO3的重量百分含量為90％以上，Al的重量百分含量為1.6％以上，Si的重量百分含量為2.1％以上；所述河砂經(jīng)過分級篩選，各個粒徑的重量配比為：粒徑0.15mm以下占18％～30％，粒徑0.15～0.4mm占30％～40％，粒徑0.4～2.5mm占52％～70％；所述爐底灰的粒徑為0.34mm，所述爐底灰中Al2O3的重量百分含量為10～20％，SiO2的重量百分含量為35～40％。
采用上述方法制得的灰砂磚成品包括以下重量配比的原料：制漿綠泥46％，砂料7％，爐底灰：7％，水泥40％。
取部分上述灰砂磚成品測試其抗壓強(qiáng)度，另外取部分成品放置在戶外3個月觀察其穩(wěn)定性。
經(jīng)測試，用本實(shí)施例1的方法制得的新型灰砂磚其單塊磚抗壓強(qiáng)度為8.6Mpa，達(dá)到了《蒸壓灰砂磚》(GB11945-1999)中MU10級別規(guī)定的單塊抗壓強(qiáng)度值不小于8.0Mpa的要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，3個月的穩(wěn)定性觀察結(jié)果顯示，用本實(shí)施例1的方法制得的新型灰砂磚表面無缺棱掉角、無風(fēng)化和裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)，穩(wěn)定性高。
實(shí)施例2
如圖1所示，本實(shí)施例2公開的一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法，具體包括以下步驟：
(1)取下列重量配比的原料：制漿綠泥：48％，河砂：7％，爐底灰：7％，水泥：38％；
(2)將步驟(1)中所述的重量配比的原料添加到攪拌裝置中攪拌混合；
(3)逐步向攪拌裝置中添加pH值為13的堿性冷凝水，繼續(xù)攪拌10min至形成漿體，所述堿性冷凝水與步驟(1)中所述的重量配比的原料的重量配比為：100:18；
(4)步驟(3)中所述的漿體進(jìn)行10min的靜置消解，得到待用混合物料；
(5)將步驟(4)得到的待用混合物料加入模具中，震動除泡30s，形成均勻的胚料；
(6)步驟(5)中所述胚料放置2天后脫模制得試樣A2；
(7)將步驟(6)中所述試樣A2在30℃的條件下養(yǎng)護(hù)10天，得到灰砂磚成品。
本實(shí)施例2的上述步驟(1)中所述制漿綠泥的粒徑為15.8μm，所述制漿綠泥中CaCO3的重量百分含量為90％以上，Al的重量百分含量為1.6％以上，Si的重量百分含量為2.1％以上；所述河砂經(jīng)過分級篩選，各個粒徑的重量配比為：粒徑0.15mm以下占18％～30％，粒徑0.15～0.4mm占30％～40％，粒徑0.4～2.5mm占52％～70％；所述爐底灰的粒徑為0.34mm，所述爐底灰中Al2O3的重量百分含量為10～20％，SiO2的重量百分含量為35～40％。
采用上述方法制得的灰砂磚成品包括以下重量配比的原料：制漿綠泥48％，砂料7％，爐底灰：7％，水泥38％。
取部分上述灰砂磚成品測試其抗壓強(qiáng)度，另外取部分成品放置在戶外3個月觀察其穩(wěn)定性。
經(jīng)測試，用本實(shí)施例2的方法制得的新型灰砂磚其單塊磚抗壓強(qiáng)度為9.1Mpa，優(yōu)于《蒸壓灰砂磚》(GB11945-1999)中MU10級別規(guī)定的單塊抗壓強(qiáng)度值不小于8.0Mpa的要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，3個月的穩(wěn)定性觀察結(jié)果顯示，用本實(shí)施例2的方法制得的新型灰砂磚表面無缺棱掉角、無風(fēng)化和裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)，穩(wěn)定性高。
實(shí)施例3
如圖1所示，本實(shí)施例3公開的一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法，具體包括以下步驟：
(1)取下列重量配比的原料：制漿綠泥：45％，河砂：5％，爐底灰：5％，水泥：45％；
(2)將步驟(1)中所述的重量配比的原料添加到攪拌裝置中攪拌混合；
(3)逐步向攪拌裝置中添加pH值為10的堿性冷凝水，繼續(xù)攪拌10min至形成漿體，所述堿性冷凝水與步驟(1)中所述的重量配比的原料的重量配比為：100:19；
(4)步驟(3)中所述的漿體進(jìn)行10min的靜置消解，得到待用混合物料；
(5)將步驟(4)得到的待用混合物料加入模具中，震動除泡30s，形成均勻的胚料；
(6)步驟(5)中所述胚料放置2天后脫模制得試樣A3；
(7)將步驟(6)中所述試樣A3在40℃的條件下養(yǎng)護(hù)10天，得到灰砂磚成品。
本實(shí)施例3的上述步驟(1)中所述制漿綠泥的粒徑為15.8μm，所述制漿綠泥中CaCO3的重量百分含量為90％以上，Al的重量百分含量為1.6％以上，Si的重量百分含量為2.1％以上；所述河砂經(jīng)過分級篩選，各個粒徑的重量配比為：粒徑0.15mm以下占18％～30％，粒徑0.15～0.4mm占30％～40％，粒徑0.4～2.5mm占52％～70％；所述爐底灰的粒徑為0.34mm，所述爐底灰中Al2O3的重量百分含量為10～20％，SiO2的重量百分含量為35～40％。
采用上述方法制得的灰砂磚成品包括以下重量配比的原料：制漿綠泥：45％，河砂：5％，爐底灰：5％，水泥：45％。
取部分上述灰砂磚成品測試其抗壓強(qiáng)度，另外取部分成品放置在戶外3個月觀察其穩(wěn)定性。
經(jīng)測試，用本實(shí)施例3的方法制得的新型灰砂磚其單塊磚抗壓強(qiáng)度為10.1Mpa，優(yōu)于《蒸壓灰砂磚》(GB11945-1999)中MU10級別規(guī)定的單塊抗壓強(qiáng)度值不小于8.0Mpa的要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，3個月的穩(wěn)定性觀察結(jié)果顯示，用本實(shí)施例3的方法制得的新型灰砂磚表面無缺棱掉角、無風(fēng)化和裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)，穩(wěn)定性高。
實(shí)施例4
如圖1所示，本實(shí)施例4公開的一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法，具體包括以下步驟：
(1)取下列重量配比的原料：制漿綠泥：40％，河砂：5％，爐底灰：4％，水泥：35％；
(2)將步驟(1)中所述的重量配比的原料添加到攪拌裝置中攪拌混合；
(3)逐步向攪拌裝置中添加pH值為11的堿性冷凝水，繼續(xù)攪拌10min至形成漿體，所述堿性冷凝水與步驟(1)中所述的重量配比的原料的重量配比為：100:15；
(4)步驟(3)中所述的漿體進(jìn)行10min的靜置消解，得到待用混合物料；
(5)將步驟(4)得到的待用混合物料加入模具中，震動除泡30s，形成均勻的胚料；
(6)步驟(5)中所述胚料放置2天后脫模制得試樣A4；
(7)將步驟(6)中所述試樣A4在20℃的條件下養(yǎng)護(hù)10天，得到灰砂磚成品。
本實(shí)施例4的上述步驟(1)中所述制漿綠泥的粒徑為15.8μm，所述制漿綠泥中CaCO3的重量百分含量為90％以上，Al的重量百分含量為1.6％以上，Si的重量百分含量為2.1％以上；所述河砂經(jīng)過分級篩選，各個粒徑的重量配比為：粒徑0.15mm以下占18％～30％，粒徑0.15～0.4mm占30％～40％，粒徑0.4～2.5mm占52％～70％；所述爐底灰的粒徑為0.34mm，所述爐底灰中Al2O3的重量百分含量為10～20％，SiO2的重量百分含量為35～40％。
采用上述方法制得的灰砂磚成品包括以下重量配比的原料：制漿綠泥：40％，河砂：5％，爐底灰：4％，水泥：35％。
取部分上述灰砂磚成品測試其抗壓強(qiáng)度，另外取部分成品放置在戶外3個月觀察其穩(wěn)定性。
經(jīng)測試，用本實(shí)施例4的方法制得的新型灰砂磚其單塊磚抗壓強(qiáng)度為8.3Mpa，優(yōu)于《蒸壓灰砂磚》(GB11945-1999)中MU10級別規(guī)定的單塊抗壓強(qiáng)度值不小于8.0Mpa的要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，3個月的穩(wěn)定性觀察結(jié)果顯示，用本實(shí)施例4的方法制得的新型灰砂磚表面無缺棱掉角、無風(fēng)化和裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)，穩(wěn)定性高。
實(shí)施例5
如圖1所示，本實(shí)施例5公開的一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法，具體包括以下步驟：
(1)取下列重量配比的原料：制漿綠泥：50％，河砂：7％，爐底灰：4％，水泥：45％；
(2)將步驟(1)中所述的重量配比的原料添加到攪拌裝置中攪拌混合；
(3)逐步向攪拌裝置中添加pH值為11的堿性冷凝水，繼續(xù)攪拌10min至形成漿體，所述堿性冷凝水與步驟(1)中所述的重量配比的原料的重量配比為：100:25；
(4)步驟(3)中所述的漿體進(jìn)行10min的靜置消解，得到待用混合物料；
(5)將步驟(4)得到的待用混合物料加入模具中，震動除泡30s，形成均勻的胚料；
(6)步驟(5)中所述胚料放置2天后脫模制得試樣A5；
(7)將步驟(6)中所述試樣A5在50℃的條件下養(yǎng)護(hù)10天，得到灰砂磚成品。
本實(shí)施例5的上述步驟(1)中所述制漿綠泥的粒徑為15.8μm，所述制漿綠泥中CaCO3的重量百分含量為90％以上，Al的重量百分含量為1.6％以上，Si的重量百分含量為2.1％以上；所述河砂經(jīng)過分級篩選，各個粒徑的重量配比為：粒徑0.15mm以下占18％～30％，粒徑0.15～0.4mm占30％～40％，粒徑0.4～2.5mm占52％～70％；所述爐底灰的粒徑為0.34mm，所述爐底灰中Al2O3的重量百分含量為10～20％，SiO2的重量百分含量為35～40％。
采用上述方法制得的灰砂磚成品包括以下重量配比的原料：制漿綠泥：50％，河砂：7％，爐底灰：4％，水泥：45％。
取部分上述灰砂磚成品測試其抗壓強(qiáng)度，另外取部分成品放置在戶外3個月觀察其穩(wěn)定性。
經(jīng)測試，用本實(shí)施例5的方法制得的新型灰砂磚其單塊磚抗壓強(qiáng)度為8.5Mpa，優(yōu)于《蒸壓灰砂磚》(GB11945-1999)中MU10級別規(guī)定的單塊抗壓強(qiáng)度值不小于8.0Mpa的要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，3個月的穩(wěn)定性觀察結(jié)果顯示，用本實(shí)施例5的方法制得的新型灰砂磚表面無缺棱掉角、無風(fēng)化和裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)，穩(wěn)定性高。
綜上所述，本發(fā)明的一種利用制漿綠泥制備灰砂磚的方法及其制備的灰砂磚，具有如下有益效果：
1、本發(fā)明所制備的灰砂磚抗壓強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度級別可達(dá)到《蒸壓灰砂磚》(GB11945-1999)中MU10級別，且長時間暴露在戶外，其表面也無缺棱掉角、風(fēng)化和裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)，表明采用本發(fā)明的方法制備的灰砂磚其穩(wěn)定性高。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的灰砂磚制備工藝中需要進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，設(shè)備投資大，能耗高而且操作過程復(fù)雜。本發(fā)明利用制漿綠泥制作灰砂磚的方法無需經(jīng)過高溫的燒結(jié)或蒸汽養(yǎng)護(hù)，只需在20～50℃溫度下養(yǎng)護(hù)即可，節(jié)能環(huán)保。
3、本發(fā)明的生產(chǎn)步驟簡單，生產(chǎn)成本低，可廣泛應(yīng)用于建材領(lǐng)域，如用于公路地基材料、非承重墻體等。
4、本發(fā)明不僅減少了制漿造紙行業(yè)委外處理制漿綠泥的費(fèi)用、節(jié)省了大量的土地資源，而且減少了固廢對環(huán)境污染，符合我國固體廢物處理的無害化、減量化和資源化原則，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施方式。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實(shí)施方式所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式。