[发明专利]水玻璃激发的镍渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水玻璃激发的镍渣‑生活垃圾焚烧炉渣‑粉煤灰高强环保砖，其是采用NaOH溶液对颗粒状炉渣进行去铝处理，然后将镍渣、粉煤灰、粉状炉渣和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌机中搅拌，再加入水和水玻璃，低速搅拌90s后高速搅拌120s，倒入模具中静置1天后拆模，再于20±2℃、相对湿度95%以上的标准养护室中养护28天，制得所述高强环保砖。本发明以镍渣、粉煤灰和生活垃圾焚烧炉渣作为原材料制备高强环保砖，其来源丰富，且能变废为宝，而且采用合适模数的水玻璃对镍渣、粉煤灰和生活垃圾焚烧炉渣进行激发，可使制得的环保砖达到MU20强度等级，其具有良好的经济、社会和环保效益，适合大规模推广应用。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水玻璃激发的镍渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖及其制备方法。

背景技术

目前我国主要的砖产品是以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的烧结普通砖。由于烧结普通砖工艺简单，生产方便，而且一直以来受到使用习惯的影响，所以烧结普通砖一直在烧结墙体材料中占很大比重。但是烧结普通砖因存在能耗大、块体小、施工效率低，抗震性差等缺点，在我国主要大、中城市及地区已被禁止使用。

镍渣作为冶炼镍铁合金产生的固体废渣，占用大量土地，严重污染环境，影响人们健康；生活垃圾焚烧炉渣（简称“炉渣”）作为生活垃圾焚烧后的产物，同样存在占用土地，严重污染环境等一系列问题。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，我国是个产煤大国，燃煤电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，大量的粉煤灰如不加处理，会成为扬尘污染大气，排入水系会使河流淤塞，而其中某些化学物质还会对人体和生物造成危害。水玻璃作为一种用途广泛的水溶性硅酸盐，具有粘结力强、耐酸性和耐碱性好等特点。目前水玻璃主要的用途在于涂刷材料、加固土和配制速凝防水剂等方面。与此同时，水玻璃还是含硅铝酸盐玻璃体结构的工业废渣（如矿渣、钢渣、粉煤灰、磷渣、赤泥、煤矸石等）的良好激发剂，可以制得性能优良的碱激发胶凝材料，以水玻璃作为激发剂制得的碱激发胶凝材料早期强度增长迅速，后期强度高。

目前还没有将水玻璃、镍渣、生活垃圾焚烧炉渣和粉煤灰用于制作环保砖的相关专利和报道。本发明将镍渣、粉煤灰、粉状炉渣和去铝处理后的颗粒状炉渣混合，加入水玻璃溶液和水制备出强度达到MU20的高强环保砖，其性价比高，并具有很高应用价值和推广前景。

发明内容

鉴于目前砖的现状，本发明以镍渣、粉煤灰和生活垃圾焚烧炉渣为主要原材料，制备出一种高强环保砖，其可减少黏土和能源的消耗，经济效益较好，并符合节能环保的国策，所得高强环保砖的强度可以达到MU20，应用领域广泛。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水玻璃激发的镍渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖，其是由生活垃圾焚烧炉渣（粉状炉渣和颗粒状炉渣）与镍渣、粉煤灰在水玻璃溶液激发下得到的，各原料质量比为：镍渣：粉煤灰：粉状炉渣：颗粒状炉渣：水玻璃：水=1：0.1~0.3：0.1~0.3：3~5：0.1~0.3：0.3~0.5。

所述镍渣的比表面积为350~500m²/kg。

所述粉煤灰满足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596-2005）Ⅱ级灰标准。

所述粉状炉渣的比表面积为350~450m²/kg，其粒径小于0.1mm，可作为环保砖的胶凝材料组分之一；所述颗粒状炉渣中包含了塑料、金属、陶瓷和玻璃等颗粒，其粒径为0.2~4.75mm。可作为高强环保砖的细骨料，在环保砖中能起到“骨架”作用。

所述水玻璃的模数为1.0~1.5，固体含量为35wt%~50wt%。

所述水玻璃激发的镍渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖的制备方法包括以下步骤：