[发明专利]用以固结废弃物的胶凝材料和制备建筑材料方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种建筑材料技术领域的用以固结废弃物的胶凝材料和制备建筑材料方法。

背景技术

随着现代工业的发展和人类生产活动不断继续，将会不断地有大量废弃物出现，如工业生产过程中的废弃物有粉煤灰、矿渣，含不同重金属的污泥等，城市生活固体垃圾有包装盒的泡沫等以及农业上各类废弃物如麦秆、锯末等。这些废弃物有些可以循环再生利用，有些则不能回收利用，如废弃的泡沫和含不同重金属的污泥等。有关这些废弃物的处理，多年来人们一直采用填埋或焚烧等方法。但这些处理方法对环境带来了不同程度的危害，如填埋需占用大量耕地，焚烧则会释放大量有毒气体污染环境。因此，各国学者通过努力，提出了许多不同新的废弃物处理方法，如生物降解和变废为宝的水泥工业利用，其中最为典型的是将其加工成建筑材料。

经对现有技术的文献检索发现，专利公开号：CN02116674.91，专利名称：城市固体废弃物转化处理制成建筑材料及其制备方法，该专利提出将城市固体废弃物经过预处理，然后经过合成的催化凝固剂胶结养护形成建筑材料。又如专利号：CN 02116672.2，专利名称：一种用于固体废物转化成建筑材料的催化凝固剂及其应用，该专利根据不同的固体废弃物提出了相应的催化凝固剂，将固体废弃物转化为建筑材料的技术向前迈进了一大步。但从公开的技术资料看，其所制备的催化凝固剂所需原材料复杂，含有一些高分子聚合物，而且废弃物预处理过程复杂。此外，还有一些专利提出了利用垃圾生产建筑用砖，如申请号为02151561.1和03119143.6的专利申请，均采用了以水泥为主要胶结材，配以其他的提高粘结强度材料，将经过处理的垃圾胶结成砖材。该专利提出的方法所针对的垃圾主要是一些建筑垃圾，而且适用面有限，难以广泛使用。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种用以固结废弃物的胶凝材料和制备建筑材料方法，该胶凝材料能彻底解决各种城市、工业和农业废弃物并将其大范围转化为各类建筑材料。本发明将废弃的EPS泡沫、锯末等用于生产轻质墙体材料，其具有保温隔热和良好的力学性能等。本发明能在常温下将含重金属的污泥加工成用于道路工程的基石或彩砖。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的用以固结废弃物的胶凝材料：

其组分及重量百分比为：

金属氧化物粉末        42.5-57.0％

调凝材料              2.75-7.5％

磷酸溶液              40-50％。

所述的金属氧化物粉末可以选用过烧氧化镁、氧化钙、氧化铁、三氧化二铁、三氧化二铝等其中一种或几种，优先选用过烧氧化镁。

所述的调凝材料可以选用硼酸、硼砂、柠檬酸，优先选用硼酸粉末。

所述的磷酸溶液为稀释的磷酸溶液，其体积浓度控制在50％左右。

本发明所涉及的用以固结废弃物的胶凝材料的制备建筑材料方法：

首先将金属氧化物粉末与调凝材料充分拌合形成粉状混合料，其中调凝材料与金属氧化物的质量比严格控制在5∶95与15∶85之间，以10∶90为佳；然后将粉状混合料与稀释的磷酸充分拌合制成料浆。

包括以下步骤：

①将固体废弃物进行预加工处理，将其加工成颗粒粒径范围在4-75umm之间；

②按质量称取所制备的胶凝材料40-60份、步骤①所制备的固体废弃物40-60份，混合搅拌，边搅拌边观察，并根据流动性加入水以形成可流动的料浆；

③将步骤②制备的料浆注入试模成型制得毛坯；

④将毛坯自然养护3-7天，即得到所需建筑材料。

该方法得到建筑材料可以用于生产实心砖、空心砖以及道路用彩色砖等，其具有足够的强度和良好的耐久性，能够取代目前建筑工程中使用的墙体材料。

本发明所涉及的用以固结废弃物的胶凝材料的制备建筑材料方法：

包括以下步骤：

①将废弃的EPS泡沫或锯末，将其加工成条状或纤维状；

②按体积量取所制备的胶凝材料40-60份、步骤①所制备的EPS泡沫或锯末40-60份，混合搅拌，边搅拌边观察，并根据流动性加入水以形成可流动的料浆；

③将步骤②制备的料浆注入试模并通过挤压成型制得毛坯；

④将毛坯自然养护3-7天，即得到所需建筑材料。

该方法得到建筑材料可以用于生产保温隔热用隔墙板和砌块，其具有良好的保温隔热性能、轻质又具有一定的抗压强度和良好的耐久性，可以用于取代目前建筑市场用的各类粉煤灰砌块和多孔砌块等。