[发明专利]一种掺入FCC废催化剂的蒸压粉煤灰砖及其制备方法

说明书

本发明公开了充分利用FCC废催化剂制作蒸压粉煤灰砖的一种方法。采用的方式是将FCC废催化剂、粉煤灰、硫脲滤渣(Ca(OH)2)作为主要原料，掺加适量骨料，经原料预处理、压制成型、高温高压蒸汽养护制备蒸压粉煤灰砖，可代替传统的粘土红砖，是国家大力发展、应用的新型墙体材料。本发明安全高效地利用FCC废催化剂制得蒸压粉煤灰砖。不仅解决当地固废处理问题，还可以节约耕地，减少污染，保护环境；大量利用工业废渣，获得具有良好耐久性能、较高墙体强度的蒸压粉煤灰砖，此发明具有环保利废的重大意义。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及FCC废催化剂制备蒸压粉煤灰砖的方法。

技术背景

蒸压粉煤灰砖，简称粉煤灰砖，以粉煤灰、硫脲滤渣(Ca(OH)₂)为主要原料，掺加适量骨料，经胚料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖，适用于各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的内、外墙，以及房屋的基础。是替代传统烧结粘土砖的产品。

FCC废催化剂是在炼油工业最重要的二次加工催化裂化过程中产生的一种危险废弃物。随着石油资源的重质化和劣质化，催化裂化装置原料的质量越来越差，催化裂化催化剂置换周期明显缩短，所排出的废催化剂量也逐年提高，且大部分都不能再次利用。目前，国内大多采用填埋法处理废催化剂，然而废催化剂的主要成分是Al₂O₃、SiO₂以及一定量的稀土和极少量的其他重金属元素。因此，此类做法不仅容易污染环境，而且浪费土地资源。

对FCC废催化剂进行化学成分滴定，发现其主要化学组成成分与粉煤灰相近，可作为原料代替部分粉煤灰掺入粉煤灰砖中，且不会影响产品质量。此方法能消化FCC废催化剂，节约耕地，减少污染，保护环境，大量利用工业废渣，具有环保利废的重大意义。

发明内容

为了既高效又安全地充分利用危废，本申请提供了一种FCC废催化剂用于制备蒸压粉煤灰砖的方法，主要以FCC废催化剂、粉煤灰、硫脲滤渣和石屑为原料，增加FCC废催化剂的处理途径，减少环境污染，而且不影响蒸压粉煤灰砖质量。

为了实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

一种掺入FCC废催化剂的蒸压粉煤灰砖，由按下述重量份的原料制备而成：FCC废催化剂15-20份，粉煤灰20-25份，硫脲滤渣15-25份，石屑30-40份。

所述的FCC废催化剂为粒度为180～250目；所述的粉煤灰为热电厂煤粉炉外排的三级粉煤灰；所述的硫脲滤渣有效钙含量为占据硫脲滤渣总质量的40～50％；石屑为粒径在3-8mm。

制备所述的掺入FCC废催化剂的蒸压粉煤灰砖的方法，具体步骤如下：

1)按照计量份取硫脲滤渣，由硫脲装置产出后，经过压滤、水洗滤饼，至硫脲残余量≤0.30％，含湿≤38.00％，有效钙含量≥40.00％。

2)按照计量份取FCC废催化剂，将其与步骤1)处理后的硫脲滤渣混合得到预混料，再将计量份的粉煤灰和石屑加到预混料中，得混合物料；

3)步骤2)所得的混合物料送入搅拌机，外加水经过雾化后喷入搅拌机，外加水的用量为干物料质量的10～15％，原料全部进入搅拌机后，开始计时，搅拌30s后，混合好的原料卸出，并送至砖机料斗；

4)混合料经皮带送入砖机料斗，启动砖机，压制成型；

5)步骤4)所得的成型砖坯，送入蒸压釜进行高温蒸压养护，蒸养釜由控制器设定升温升压速度、恒温恒压温度、恒温恒压时间、降温降压速度，蒸压养护后的砖体经自然冷却即得成品。

步骤4)中砖机压力在190-220t，控制砖坯重量为1.90-2.20kg，砖坯尺寸按照实心砖标准尺寸240mm*115mm*53mm进行压制成型。