[发明专利]一种粉煤灰基两步法烧结的陶瓷透水砖及其制备方法

说明书

本发明属于环保陶瓷和建筑材料领域，具体公开了一种粉煤灰基两步法烧结的陶瓷透水砖及其制备方法。本发明制备方法包括以下步骤：(1)将C类粉煤灰、尾矿加水混合均匀，通过造粒机制备为泥料颗粒；(2)将泥料颗粒压制成型得到湿坯；(3)将湿坯自然陈化，烘箱干燥制备为干坯；(4)将干坯使用两步法烧结，第一次烧结是在400‑600℃烧结10‑50min，然后第二次烧结是在1000‑1400℃烧结1‑2h，即可获得粉煤灰基陶瓷透水砖。本发明制备的粉煤灰陶瓷透水砖质量较轻，耐久性好，可以广泛应用于透水路面及广场的铺设，能够带来良好的环保及经济效益。

技术领域

本发明属于环保陶瓷和建筑材料领域，具体涉及一种粉煤灰基两步法烧结的陶瓷透水砖及其制备方法。

背景技术

粉煤灰中含有大量的SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃等氧化物，成分与粘土类似，且颗粒粒度细，因此可以不经预处理便可用作陶瓷制备。根据粉煤灰中CaO含量的高低可将粉煤灰分为C类粉煤灰(CaO10％)和F类粉煤灰(CaO10％)，其中C类粉煤灰除了具备火山灰性质，还显示出胶凝特性，具有一定的水硬特性。随着建设“海绵城市”理念的发展及推行，透水砖的制备及生产占据了一定的市场。当前的透水砖包含烧结与非烧结两种，烧结透水砖中，以陶瓷透水砖的性能为最优。然而陶瓷透水砖的制备原料贵，生产成本较高。使用适合烧结的粉煤灰作为陶瓷透水砖的低成本原料，能够极大的节约陶瓷透水砖的制备成本，既能达到消纳粉煤灰的目的，还能带来丰富的经济与环保效益，具有广阔的市场前景。

CN107619297A公开了一种尾矿陶粒轻质透水砖的制备方法，具体公开了利用15-25wt％粉煤灰与尾矿、煤粉混合烧结成陶粒，然后以陶粒为骨料，添加30wt％水泥及硅灰等材料养护得到陶瓷透水砖。该技术方案需要先烧制粉煤灰陶粒，然后利用水泥养护制备透水砖，两步法制作工艺复杂，粉煤灰掺量低于25wt％，且需要水泥和硅灰等外加剂。

CN106116508A公开了一种利用市政污泥为造孔剂生产防堵烧结透水砖的方法，具体公开了利用60wt％粉煤灰，10wt％粘土，30wt％市政污泥粉末，充分混合后压制成型，烧结保温4h得到抗压强度35MPa，透水系数1.2×10^-2cm/s的透水砖。这种利用市政污泥在高温烧结过程中有机物挥发造孔的原理，制备出的透水砖孔径较小，透水系数不高，仅能达到标准中B类透水砖的要求。

CN107141009A公开了一种采用造粒工艺制备陶瓷透水砖的方法，具体公开了将大粒径的制砖原料破碎为制砖粉料进而造粒，或将大粒径的制砖原料作为母球颗粒，在母球表面包裹配料再进行造粒，造粒过程中需要加入粘结剂、助熔剂等。筛分制备所得颗粒后，仅取较窄粒径范围内的颗粒，范围外的颗粒破碎后重新制粒。这种方法造粒工艺繁琐，严格筛选窄粒度分布制砖颗粒用于透水砖制备，导致重复造粒，原料转化效率低下；使用了大量的粘土为粘结剂，造成资源的浪费；同时采用一步烧结制度，易造成产品开裂，产品合格率降低。

综上，现有技术仍需要一种既能够大量利用粉煤灰、成品性能优良、且操作简单易行的低成本陶瓷透水砖制备方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种粉煤灰基陶瓷透水砖的制备方法，具体提供了以C类粉煤灰为主要原料，添加具备一定塑性的一种或几种尾矿类材料作为粘结剂，加水混合均匀后在挤出滚圆机中造粒，然后压制成型，陈化干燥后采用两步法烧结制度，得到性能优良的高掺量粉煤灰基陶瓷透水砖。本发明的详细技术方案如下所述。

一种粉煤灰基两步法烧结陶瓷透水砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)将C类粉煤灰、尾矿加水混合均匀，通过造粒机制备为泥料颗粒；

(2)将泥料颗粒压制成型得到湿坯；

(3)将湿坯自然陈化，烘箱干燥制备为干坯；