[发明专利]免蒸养轻质墙体碳化砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种免蒸养轻质墙体碳化砖，本发明还涉及该种轻质墙体碳化砖的制备方法。 

背景技术

进入21世纪，绿色、环保成为世界的主题，随着我国国民经济建设的高速发展，节能、减排、低碳和循环经济成为我国的大政方针。建材行业是吃渣量最大的行业，肩负着循环经济的重担。

重庆石柱县龙潭乡是铅锌矿的重要产区之一，分布着大量的优质的铅锌矿，长期以来由于资金和管理不善等原因，在开采铅锌矿的过程中很多矿区只重生产不顾污染治理产生大量的铅锌尾矿，铅锌尾矿对矿区周围的土壤与环境造成了严重的影响。矿区重金属在地表生物地球化学作用下通过释放与迁移导致了土壤及河流严重的重金属污染，而这些受污染的水又通过灌溉方式进入农作物，并通过食物链进入人体，对矿区附近人畜生存、健康和生存环境构成严重威胁。

传统生产水泥熟料的方法是将河沙和石灰石送入回转窑内，在高温下煅烧，骤冷得到水泥熟料，在利用回转窑制备水泥熟料的过程中，产生的烟道气（主要成分为CO₂）的温度有550-650℃左右，目前在生产过程中人们直接将该气体排放至空气中，导致环境污染以及能源的浪费，不符合环保的理念。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种免蒸养轻质墙体碳化砖，其主要原材料为铅锌尾矿，解决了现有铅锌尾矿污染的问题。

本发明的另一目的在于提供该种免蒸养轻质墙体碳化砖的制备方法，解决了目前生产水泥熟料时烟道气的污染及能源浪费的问题。

本发明是这样实现的：一种免蒸养轻质墙体碳化砖，其特征在于：其原材料包括重量份数的以下组分：

铅锌尾矿70-75份，生石灰18-22份，石膏2-3份，水泥3-8份以及铝粉和水泥发泡剂；所述铝粉的量为每立方米的轻质墙体碳化砖需要加入铝粉480-520g，所述水泥发泡剂的量为生产每立方米的轻质墙体碳化砖需要加入水泥发泡剂380-420g。

采用上述技术方案，铅锌尾矿的主要成分见下表：

从上表中我们可以看出，铅锌尾矿可以视为合格的硅质材料，可代替粘土和铁粉制备碳化砖，本发明大量消耗铅锌尾矿，解决了目前铅锌尾矿堆积污染环境的问题。

在上述技术方案中：所述生石灰要求活性氧化钙的含量≥80%，氧化镁含量≤2%，消化温度为53℃；消化速度为10～15min；过烧石灰含量≤2%。

在上述技术方案中：所述石膏要求CaSO₄·2H₂O含量≥85%，五氧化二磷含量≤3%，初凝时间≥6min，终凝时间≤30min。

本发明的另一目的是这样实现的：一种免蒸养轻质墙体碳化砖的制备方法，其特征在于：按照如下步骤完成：

（1）将权利要求1中的生石灰和石膏经过破碎后，与铅锌尾矿一起加入球磨机中进行球磨，球磨至0.08mm方孔筛，筛余10%，得到混合粉料；

（2）将上述混合粉料送入搅拌机中，加入水泥、铝粉、水泥发泡剂和水搅拌至呈粘稠状；

（3）将生产水泥熟料过程中回转窑产生的烟道气引入碳化隧道窑入口前端的低温养护室中，将步骤（2）中得到的粘稠状物体浇注入模具中，置于低温养护室中进行初凝、然后在低温养护室中继续静停1-1.5h后脱模、切割得到初坯，所述烟道气的主要成分为CO₂，温度为550-650℃，所述初凝的时间为5-6小时；

（4）将步骤（3）中得到的初坯送入碳化隧道窑内，同时将上述生产水泥熟料过程中回转窑产生的烟道气引入碳化隧道窑内对初坯进行碳化得到免蒸养轻质墙体砖。

首先，该方法利用回转窑烟道气的余热，缩短了热室初凝的时间（常温初凝时间需大于12小时），同时将回转窑内的烟道气送入碳化隧道窑内，对初坯进行碳化，在初坯中形成大量封闭的细小孔隙，利用烟道气的余热，碳化隧道窑本身不需要再加热，节省能源，符合环保的理念。

在上述技术方案中：所述步骤（4）中碳化的时间为6-7小时。

有益效果：

本发明制备的免蒸养碳化轻质墙体砖与现有墙体砖相比

（1）轻质，密度小，密度为160 kg/m³，而常用新型墙体材料等级为300~1200kg/m³，在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料，可使重量大大降低。