[发明专利]土状石墨矿矿围岩自燃法制造古建砖瓦的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及新型建筑材料技术领域，尤指土状石墨矿矿围岩自燃法制造古建砖瓦的方法。

背景技术

    古建砖瓦是一种市场急需的产品。数千年的民族建筑文化、数不清的能工巧匠的智慧和血汗，已被长期纷乱的战争和愚昧无知毁坏殆尽；当代人理智理性地维修、重建、仿建一些优秀的古建筑责无旁贷。维修、重建、仿建优秀的古建筑需要秦砖汉瓦——古建砖瓦，传统的砖瓦制造工艺目前尚未失传，但效率低耗能高的缺点应该改进。最近几年，古建砖瓦的发展速度很快，但绝大部分都使用掘地挖土的生产方法，已经受到有关政策的限制。

中国是世界最大的石墨生产国，也是最大的出口国。出产的土状石墨矿以品位高著称。土状石墨矿也叫隐晶质石墨或无定形石墨，其晶体直径小于1微米，可选性很差。我国的土状石墨矿的边界品位要求在55%以上，也就是说含碳量低于55%的部分及围岩就成了“废渣”。堆积如山的废渣，不但占用珍贵的土地资源，也给环境带来污染。

发明内容                                                                   

为了将土状石墨围岩制成仿古的建筑材料，本发明是这样实现的：土状石墨矿围岩自燃法制造古建砖瓦的方法，研磨混匀的混合料加水成型并干燥后送入燧道 窑中，经预热干燥段 、自燃高温烧结段、高温还原段、无氧冷却段的烧制后制成蓝色的古建砖瓦。

本发明特别优选了四段式隧道窑，其第一段为预热干燥段，特点是升温速度较慢，以防带油模具制造的产品的炸裂和变形；第二段为自燃高温烧结段，其特点是需要均匀充入空气或氧气，利用石墨的燃烧进行烧结，温度保持在1000—1050℃，富余的热量通过管道输入预热干燥段和高温还原段；第三段为高温还原段，在此段充入一氧化碳、氢气等还原性气体，将已烧结的砖瓦从红色还原到蓝色；第四段为无氧冷却段，在此段须充入氮气或水蒸汽，以防止制品重新氧化成红色或不均匀的花红色。

本发明优选的各类原料的配比，按重量计为：土状石墨矿矿围岩30—100分，粘土0—70分。

将土状石墨矿围岩、粘土在球磨机中混匀并磨至200目以下；研磨混匀的混合料加水成型并干燥后送入燧道窑 中，烧制过程为预热干燥段的升温速度为5—10℃/min，在400℃左右保持恒温30min；自燃高温烧结段充入氧气或空气，利用石墨的燃烧保持在1000—1050℃恒温60-120min；高温还原段充入还原性气体，在1000—1050℃保持恒温300min；无氧冷却段充入冷的氮气，放出热的氮气，在无氧状态下，降温速度1—5℃/min，降至80℃以下时，即可出窑、制成蓝色古建砖瓦。

土状石墨矿围岩灰分的化学组分和普通砖瓦差不多，加入粘土调节含碳量5%—10%，既保证烧结温度和高温烧结，又不让温度太高出现陶瓷化现象。

本发明的实施大量使用占地又有污染的土状石墨矿围岩，配以少量价格低廉的材料制成了用途广泛‘性能优良的古建砖瓦，是三废综合利用的好方法。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面给出具体实施方式：

一.物料准备

将土状石墨矿围岩(粉状)干燥；

将粘土干燥。 

 

二.配方

                                                  

三.制造过程

1.混匀磨细

       将准备好的材料按配方装入球磨机中，磨细到200目以下，在磨细过程中也得到混匀。

2.制坯

      将上述混匀磨细的物料加水8%—12%,用成型机成型并干燥。。

3.烧制

将上述干燥的坯料送入专用隧道窑中烧制，烧制过程为：预热干燥段的升温速度为5—10℃/min，在400℃左右保持恒温30min；自燃高温烧结段充入氧气或空气，利用石墨的燃烧保持在1000—1050℃恒温60-120min；高温还原段充入还原性气体，在1000—1050℃保持恒温300min；无氧冷却段充入冷的氮气，放出热的氮气，在无氧状态下，降温速度1—5℃/min，降至80℃以下时，即可出窑、制成蓝色的古建砖瓦。

以上所述，实际方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。