[发明专利]一种利用镍铁合金渣制备的透水砖及其制备方法

说明书

本发明公开拉一种利用镍铁合金渣制备的透水砖及其制备方法，涉及透水砖。一种利用镍铁合金渣制备的透水砖，包括下列重量份的各组分：镍铁合金渣料85‑90、高岭土6‑15、粉煤灰6‑10、三聚磷酸钠0.4‑0.6、水0.6‑0.8。透水砖厚度为60～80mm，抗压强度高于40MPa，保水性≥0.6g/cm³，透水系数≥4.0×10^‑2cm/s。本发明的透水砖抗压强度高，保水性和透水性能好，同时充分利用了废弃资源，有效实现废渣资源化、无害化利用，生产成本低，经济效益好。

技术领域

本发明涉及透水砖，具体涉及一种利用镍铁合金渣制备的透水砖及其制备方法。

背景技术

随着红土镍矿冶炼镍铁合金规模的逐步扩大，镍铁渣的排放量也逐渐增多，一般来讲，现有工艺每生产1吨镍铁合金，即产生3-4吨的废渣。据统计，我国镍铁渣年排放量超过3000万吨，已成为继铁渣、钢渣、赤泥之后第四大冶炼渣。对于镍铁渣的处理，一般采取堆砌或深海填埋的方式，不仅占用土地、污染环境，还给镍铁冶炼的可持续发展带来严峻挑战。

透水砖作为海绵城市建设地表用砖的首选材料，具有无规则多孔结构，这些多孔结构提高了砖体内部的比表面积，具有明显的透水和蓄水功能，能够有效改善车辆行驶与行人的安全性与舒适性，同时保证了大地与大气之间的水汽和热能交换，能有效减小城市热岛效应。

目前的透水砖存在抗压、抗弯强度低，耐磨强度低的缺点，铺设在室外长期雨淋、碾压容易脱落、凹陷，铺设1～2年左右则需要修理维护，维修量大且拼接处容易隆起、堵塞，维修相对困难。

针对以上问题，本发明研发了一种透水砖及其生产工艺，利用镍铁合金渣作为骨料，制成的透水砖不但硬度高，而且耐磨、耐腐蚀性能优良。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用镍铁合金渣制备的透水砖及其制备方法，以生产出具有耐磨、耐腐蚀性，且具有高硬度的透水砖。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用镍铁合金渣制备的透水砖，包括下列重量份的各组分：

镍铁合金渣料85-90、高岭土6-15、粉煤灰6-10、

三聚磷酸钠0.4-0.6、水0.6-0.8。

所述的镍铁合金渣料为冶炼镍铁合金炉渣在高温熔融状态下，用水急速冷却，未结晶的粒化泡沫形状的水淬渣，呈活性玻璃结构或网络结构，其质地轻脆且表面粗糙多孔，具有透水性好、粒度均匀的特征，主要成分有二氧化硅（SiO₂）、氧化钙（CaO）、氧化镁（Mg₂O₃）、氧化铝（Al₂O₃），和陶瓷的成分相近。

所述的镍铁合金渣料的含铁量＜2.5%。

所述的高岭土是以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，是一种非金属矿产，洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。

所述的高岭土粒径为2.5mm以下，作为主要粘结剂起胶结作用。

所述的粉煤灰是由燃煤电厂从烟道中收集的细灰，主要含二氧化硅（SiO₂）、氧化铝（Al₂O₃）和氧化铁（Fe₂O₃）等，作为掺合料起增强作用。

所述的透水砖还包括色粉，添加一定的色粉，以达到生产不同颜色的透水砖的目的。

所述的透水砖厚度为60～80mm，抗压强度高于40MPa，保水性≥0.6g/cm³，透水系数≥4.0×10^-2cm/s。

进一步地，上述利用镍铁合金渣制备的透水砖的制作方法，步骤为：