CN103130492B - 一种利用造纸污泥制得的再生砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用造纸污泥制得的再生砖及其制备方法,解决了造纸污泥制砖利用率受到限制的问题,避免了造纸污泥制砖抗压、抗裂强度低及透气性差等不良缺陷,由重量份为35～40份且含水率为45～55%的造纸污泥与重量份为20～25份的发电厂烧结灰、重量份为40～45份的粘土、重量份为2.5～4份的阻燃透气纤维单丝、重量份为3～5份的无烟煤及重量份为3～5份的水溶性树脂加入重量份为4～7份的水混合搅拌成潮湿状物料，用挤压机挤出坯条，切割成砖坯，自然风干后进窑烧结。

Description

一种利用造纸污泥制得的再生砖及其制备方法

技术领域

 本发明涉及一种再生砖，特别涉及一种利用造纸污泥制得的再生砖及其制备方法。

背景技术

我国是砖体消耗大国，也是砖体的生产大国，普通粘土砖是传统的墙体材料，主要用用耕地下层粘土为原料，砌成长方体砖坯后在砖窑中明火煅烧而成，这种砖是目前城市及农村最常用的建筑材料，为了保护日益减少的耕地，国家已明令禁止粘土砖的生产，过去，也曾尝试用水泥砖代替粘土砖，但水泥砖的生产和使用成本较高，同时还存在自身自量大，不适应高层建筑使用的缺陷。

造纸废料是一种工业废料，目前对它的处理是采用焚烧的方法。在焚烧过程中需采用大量燃油，且燃油燃烧过程中所产生的大量二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物的混合热气体还会给环境造成二次污染。中国专利公开号为CN1408675 公开了一种利用废纸造纸污泥制备烧结砖的方法，该方法包括以下步骤 ：a) 用杀菌剂对废纸造纸污泥进行预处理，b) 混合 70～85 重量份粘土、10～25 重量份经预处理的废纸造纸污泥和 5～10 重量份煤渣，c)将所得混合物挤出成坯条，切割成砖坯，干燥后，以 600～700℃的烧结温度对砖坯进行烧结。该专利利用废纸造纸污泥制备烧结砖，避免了焚烧造纸废料的对环境的污染，也避免了挖取农田粘土制砖对土壤资源的破坏。但是该专利仅采用造纸污泥与粘土作为骨料制砖，由于造纸污泥本身固有的特性会导致其用量受到很大限制，造纸污泥无法得到有效的利用，粘土的用量还是很大，环保效果不明显，正如该专利说明书所指出的造纸污泥的用量仅适用15～25重量份，造纸污泥的用量过多会使得所制得的烧结砖的密度过大，透气性差，且抗压强度不好，造纸污泥的用量太少，会导致短纤维量相应减少，从而导致砖坯烧结时热量不够，无法达到烧结时所需的热值,如果要提高热值只能加大煤渣的用量，但煤渣用量太多又会导致砖坯在烧结时开裂。上述技术问题一直导致造纸污泥无法得到很好的利用。

另外，我国是以燃烧发电为主的国家，每年由于燃烧发电会排放大量的垃圾焚烧残留物，即垃圾发电厂烧结灰，这种垃圾发电厂烧结灰造成严重的污染和危害,且垃圾发电厂烧结灰中含有部分铁和氧化钙等有用成分，如果能够回收利用，将节省了很多宝贵的资源。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种利用造纸污泥制得的再生砖及其制备方法,解决了造纸污泥制砖利用率受到限制的问题,避免了造纸污泥制砖抗压、抗裂强度低及透气性差等不良缺陷。

    为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种利用造纸污泥制得的再生砖，由下述重量配比的原料组成:

含水率为45～55%的造纸污泥：      35～40重量份；

发电厂烧结灰：　　　　           20～25重量份；

粘土：                          40～45重量份；

阻燃透气纤维单丝:                2.5～4重量份；

无烟煤：                        3～5重量份；

水溶性树脂：                    3～5重量份；

水：                           4～7重量份。

进一步改进的是：所述原料的重量配比为：

含水率为45～55%的造纸污泥：      40重量份；

发电厂烧结灰：　　　　          25重量份；

粘土：                         45重量份；

阻燃透气纤维单丝:               4重量份；

无烟煤：                       5重量份；

水溶性树脂：                   5重量份；

水：                          7重量份。

进一步改进的是：所述原料的重量配比为：

含水率为45～55%的造纸污泥：      35重量份；

发电厂烧结灰：　　　　           20重量份；

粘土：                          40重量份；

阻燃透气纤维单丝:                2.5重量份；

无烟煤：                        3重量份；

水溶性树脂：                    3重量份；

水：                            4重量份。

进一步改进的：所述发电厂烧结灰的粒径为5～10mm。

一种用上述再生砖原料配比制备再生砖的方法,包括如下步骤：

1)、发电厂烧结灰粉碎：将发电厂烧结灰粉碎至粒径为5～10mm的块料;

2)、造纸污泥干燥处理：将经气体杀菌消毒处理后的造纸污泥进行干燥处理 ,使其含水量由70%下降至45～55%;

3)、配料搅拌：按上述权利要求1至3任一权利要求的原料配比，将含水率为45～55%的造纸污泥与粒径为5～10mm的发电厂烧结灰、粘土、阻燃透气纤维单丝、无烟煤及水溶性不饱和树脂加入水混合搅拌成潮湿状的混合物料;

4)、挤出成型：将上述潮湿状的混合物料挤出成坯条，切割成砖坯；

5)、烧结制得成品：将砖坯自然风干后进窑烧结，进窑温度为常温，25分钟后升温至950～1050℃，控温3～3.5小时后，逐渐降温，降温至100～150℃时再保温半小时，然后持续降温至40℃，开启窑门，取出成品。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明再生砖采用发电厂烧结灰混合造纸污泥制砖，利用发电厂烧结灰含有少量的铁粉和氧化钙等制砖有用物质中和了造纸污泥制砖的密度大、抗压强度低的不良缺陷，发电厂烧结灰含有的铁粉有助于提高砖的强度，而且能缩短烧结时间，氧化钙可提高砖的交联性及粘连性,且能对造纸污泥起到消毒和杀菌的作用，减少材料成本；且发电厂烧结灰中还含有很多可燃性工业废料，可加快焙烧速度，加速隧道窑的周转，提高成品砖的质量和产量，缩短砖坯的干燥周期，将发电厂烧结灰与造纸污泥混合制砖还可减轻成品砖的密度，增加砖体的透气性，减少导热系数和热损失，提高隔热保温能力;本发明原料中还掺有阻燃透气纤维单丝可再一次提高再生烧结砖的抗裂强度及抗压强度以及砖的透气性,解决了现有技术造纸污泥用量过多制砖抗压强度低及透气性差的缺陷,可大大提高造纸污泥的利用率，大大减少了粘土的用量,环保效果明显,周时本发明采用特定的控温曲线烧结砖坯可大幅度提高本发明再生砖的耐久性及比强度，防止砖坏烧结时开裂。

具体实施方式

现结合和具体实施例对本发明进一步说明。

本发明实施例一公开一种利用造纸污泥制得的再生砖，由下述重量配比的原料组成:

含水率为55%的造纸污泥：         40重量份；

发电厂烧结灰：　　　　          25重量份；

粘土：                         45重量份；

阻燃透气纤维单丝:               4重量份；

无烟煤：                       5重量份；

水溶性树脂：                   5重量份；

水：                          7重量份。

用上述实施例一重量配比原料制备再生砖的方法，包括如下步骤：

1)、发电厂烧结灰粉碎：将发电厂烧结灰粉碎至粒径为10mm的块料;

2)、造纸污泥干燥处理：将经气体杀菌消毒处理后的造纸污泥进行干燥处理 ,使其含水量由70%下降至55%;

3)、配料搅拌：按上述原料配比，将含水率为55%的造纸污泥与粒径为10mm的发电厂烧结灰、粘土、阻燃透气纤维单丝、无烟煤及水溶性不饱和树脂加入水混合搅拌成潮湿状的混合物料;

4)、挤出成型：将上述潮湿状的混合物料挤出成坯条，切割成砖坯；

5)、烧结制得成品：将砖坯自然风干后进窑烧结，进窑温度为常温，25分钟后升温至1050℃，控温3.5小时后，逐渐降温，降温至150℃时再保温半小时，然后持续降温至40℃，开启窑门，取出成品。

用上述原料配比及方法制得的再生砖经检测其单块砖抗压强度为17.6Mpa，体积密度为1320kg/m³,吸水率14.3%，符合国家标准要求。

本发明实施例二公开一种利用造纸污泥制得的再生砖，由下述重量配比的原料组成:

含水率为45%的造纸污泥：          35重量份；

发电厂烧结灰：　　　　           20重量份；

粘土：                          40重量份；

阻燃透气纤维单丝:                2.5重量份；

无烟煤：                        3重量份；

水溶性树脂：                    3重量份；

水：                            4重量份。

用上述实施例二重量配比原料制备再生砖的方法，包括如下步骤：

1)、发电厂烧结灰粉碎：将发电厂烧结灰粉碎至粒径为10mm的块料;

2)、造纸污泥干燥处理：将经气体杀菌消毒处理后的造纸污泥进行干燥处理 ,使其含水量由70%下降至45%;

3)、配料搅拌：按上述原料配比，将含水率为45%的造纸污泥与粒径为10mm的发电厂烧结灰、粘土、阻燃透气纤维单丝、无烟煤及水溶性不饱和树脂加入水混合搅拌成潮湿状的混合物料;

4)、挤出成型：将上述潮湿状的混合物料挤出成坯条，切割成砖坯；

5)、烧结制得成品：将砖坯自然风干后进窑烧结，进窑温度为常温，25分钟后升温至950℃，控温3小时后，逐渐降温，降温至100℃时再保温半小时，然后持续降温至40℃，开启窑门，取出成品。

用上述原料配比及方法制得的再生砖经检测其单块砖抗压强度为17.9Mpa，体积密度为1307kg/m³,吸水率15.1%，符合国家标准要求。

本发明再生砖采用发电厂烧结灰混合造纸污泥制砖，利用发电厂烧结灰含有少量的铁粉和氧化钙等制砖有用物质中和了造纸污泥制砖的密度大、抗压强度低的不良缺陷，发电厂烧结灰含有的铁粉有助于提高砖的强度，而且能缩短烧结时间，氧化钙可提高砖的交联性及粘连性,且能对造纸污泥起到消毒和杀菌的作用，减少材料成本；且发电厂烧结灰中还含有很多可燃性工业废料，可加快焙烧速度，加速隧道窑的周转，提高成品砖的质量和产量，缩短砖坯的干燥周期，将发电厂烧结灰与造纸污泥混合制砖还可减轻成品砖的密度，增加砖体的透气性，减少导热系数和热损失，提高隔热保温能力;本发明原料中还掺有阻燃透气纤维单丝可再一次提高再生烧结砖的抗裂强度及抗压强度以及砖的透气性,解决了现有技术造纸污泥用量过多制砖抗压强度低及透气性差的缺陷,可大大提高造纸污泥的利用率，大大减少了粘土的用量,环保效果明显,周时本发明采用特定的控温曲线烧结砖坯可大幅度提高本发明再生砖的耐久性及比强度，防止砖坏烧结时开裂。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (5)

1.一种利用造纸污泥制得的再生砖，其特征在于：由下述重量配比的原料组成:

含水率为45～55%的造纸污泥：      35～40重量份；

发电厂烧结灰：　　　　          20～25重量份；

粘土：                         40～45重量份；

阻燃透气纤维单丝:               2.5～4重量份；

无烟煤：                       3～5重量份；

水溶性树脂：                   3～5重量份；

水：                           4～7重量份。

2.根据权利要求1所述的利用造纸污泥制得的再生砖，其特征在于：所述原料的重量配比为：

含水率为45～55%的造纸污泥：      40重量份；

发电厂烧结灰：　　　　          25重量份；

粘土：                         45重量份；

阻燃透气纤维单丝:               4重量份；

无烟煤：                       5重量份；

水溶性树脂：                   5重量份；

水：                          7重量份。

3.根据权利要求1所述的利用造纸污泥制得的再生砖，其特征在于：所述原料的重量配比为：

含水率为45～55%的造纸污泥：      35重量份；

发电厂烧结灰：　　　　          20重量份；

粘土：                         40重量份；

阻燃透气纤维单丝:               2.5重量份；

无烟煤：                       3重量份；

水溶性树脂：                   3重量份；

水：                          4重量份。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的利用造纸污泥制得的再生砖，其特征在于：所述发电厂烧结灰的粒径为5～10mm。

5.一种用上述权利要求1至4中任一权利要求所述的再生砖的原料配比制备再生砖的方法,其特征在于：包括如下步骤：

1)、发电厂烧结灰粉碎：将发电厂烧结灰粉碎至粒径为5～10mm的块料;

2)、造纸污泥干燥处理：将经气体杀菌消毒处理后的造纸污泥进行干燥处理 ,使其含水量由70%下降至45～55%;

3)、配料搅拌：按上述权利要求1至3任一权利要求的原料配比，将含水率为45～55%的造纸污泥与粒径为5～10mm的发电厂烧结灰、粘土、阻燃透气纤维单丝、无烟煤及水溶性树脂加入水混合搅拌成潮湿状的混合物料;

4)、挤出成型：将上述潮湿状的混合物料挤出成坯条，切割成砖坯；

5)、烧结制得成品：将砖坯自然风干后进窑烧结，进窑温度为常温，25分钟后升温至950～1050℃，控温3～3.5小时后，逐渐降温，降温至100～150℃时再保温半小时，然后持续降温至40℃，开启窑门，取出成品。