专利名称：一种烧结空心砖及其制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料及其制备技术领域，更具体地说，涉及一种烧结空心砖及其
制作方法。
背景技术：
空心砖是近年内建筑行业常用的墙体材料，由于质轻、消耗原材料少等优势，已经成为国家建筑部门首先推荐的产品。发展空心制品(主要是空心砖)，是我国发展新型墙体材料的主要途径。使用空心砖不仅可以节地省土，节约能源，同时由于空心砖具有质轻、高强的性质，所以大量使用空心砖能够减轻建筑物墙体的自重，从而可以很大程度的降低建筑费用。 高钛型高炉渣经包括高温碳化、低温氯化等过程的提钛工艺处理后会剩余大量的残渣。由于该残渣中Si02含量较低，Ti02、Ca0、Mg0含量较高，很难实现有效的资源化利用，所以目前对这类残渣采取的主要处理方法是堆放。在我国攀西地区，由于现有技术不能实现对钒钛磁铁矿资源的充分利用，产生了大量的上述残渣。截止2007年攀钢含钛高炉渣已累计排放5000多万吨，并仍以300万吨/年的速度继续堆放，此类含钛高炉渣经提钛工艺处理后仍将剩余约80%的低含钛残渣。这些含钛高炉渣和含钛残渣的堆放严重污染了生态环境，并大量占用土地，而且阻碍了企业可持续发展，所以目前急需寻找合适途径以实现高钛型高炉渣的提钛残渣的再利用。 中国专利CN101333087公开了一种生产地砖、路边石、外墙砖和瓦的配料，其原料由按重量份计的以下组分组成红页岩33 60，钒钛渣10 20，粉煤灰7 20，硅砂5 15，粘土 5 12，实现了对钒钛渣的利用。文献《利用攀钢氯化残渣生产低熟料水泥》、《高价值综合利用攀钢钛矿渣的途径》介绍了利用氯化残渣生产复合水泥和低熟料水泥方法。然而，并未发现利用提钛残渣来制备烧结空心砖的相关记载。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种以高钛型高炉渣的提钛残渣和页岩为原料制作烧结空心砖的方法，力图解决因高钛型高炉渣的提钛残渣的堆放所造成的环境污染问题，并实现提钛残渣的二次利用。 本发明的一方面提供了一种烧结空心砖，包含页岩和含钛残渣；其中，所述含钛残渣的重量百分比为1% 50%，所述页岩的重量百分比为50% 99%。
根据本发明的烧结空心砖，其中，所述含钛残渣的重量百分比为20% 45%，所述页岩的重量百分比为55% 80%。 根据本发明的烧结空心砖，其中，所述含钛残渣可以为高钛型高炉渣的提钛残渣。
本发明的另一方面提供了一种制作烧结空心砖的方法，所述方法包括以下步骤将重量百分比为1% 50%的含钛残渣和重量百分比为50% 99%的页岩进行混合，向混合后的物料中加水并搅拌均匀，以形成混合物料；陈化所述混合物料；待陈化后的混合物
3料达到成型所需水分并均化充分后，挤出成型以形成毛坯，其中，混合物料成型所需水分是指混合物料含水率为13% 19% ;将所述毛坯切割为砖坯，并干燥所述砖坯；焙烧干燥后的砖坯。 根据本发明的制作烧结空心砖的方法，其中，可将所述含钛残渣和所述页岩细磨至粒径小于0. 5mm。 根据本发明的制作烧结空心砖的方法，其中，所述含钛残渣可以为高钛型高炉渣的提钛残渣。 根据本发明的制作烧结空心砖的方法，其中，陈化所述混合物料的时间可以为48 72小时。 根据本发明的制作烧结空心砖的方法，其中，干燥所述砖坯所采用的温度可以为95 105t:，干燥时间可以为20 30小时； 根据本发明的制作烧结空心砖的方法，其中，焙烧干燥后的砖坯所采用的温度可以为920 IIO(TC，焙烧时间可以为30 45小时。 本发明所提出的以高钛型高炉渣的提钛残渣和页岩为原料的烧结空心砖及其制作方法，项目投资低、生产工艺简单，并可实现高钛型高炉渣的提钛残渣(在下文中，简称为提钛残渣)的二次利用，使之变废为宝、变害为利，对节约资源、保护环境具有重要意义。
具体实施例方式
根据本发明的一方面的烧结空心砖，包含页岩和含钛残渣；其中，所述含钛残渣的
重量百分比为1% 50%，所述页岩的重量百分比为50% 99%。 根据本发明的另一方面的制作烧结空心砖的方法，可通过以下制作工艺来实现
a、将原料按配比进行混合，加水搅拌均匀。 b、将(a)步骤中搅拌均匀的混合物料送入陈化库陈化48 72小时。在陈化过程中，经过水对混合物料的浸润，可使混合物料进一步细化并促使水分分布均匀，从而在一定程度上提高混合料的塑性指数。 c、对陈化后的混合物料进行计量，并加水搅拌，达到成型所需水分并均化充分后(在此，均化充分是指将混合物料充分混合，以使得混合物料中各组分均匀分布)，经真空挤出机挤出成型。 d、将所述毛坯切割为砖坯，并干燥砖坯，干燥砖坯所采用的温度可以为95 105t:，干燥时间可以为20 30小时。在此，如果干燥温度过低，则水分不易蒸发，从而造成干燥时间长且干燥后残余水分高，影响产品质量；如果干燥温度过高，则物料干燥过程中易产生缺陷，也会影响产品质量。 e、控焙烧干燥后的砖坯，焙烧干燥后的砖坯所采用的温度可以为920 IIO(TC，焙烧时间可以为30 45小时。在焙烧温度为92(TC时，混合物料中熔点较低的组分开始熔化形成液相，这有利于烧结过程的进行，并且可提高产品的强度。当焙烧温度低于92(TC时，得到的烧结空心砖产品强度较低。当焙烧温度高于IIO(TC时，容易产生过烧现象，劣化了产品的性能。 本发明a步骤中所述的原料是指提钛残渣和页岩，其重量百分比分别为1% 50 %和50 % 99 % ，且原料中的提钛残渣和页岩的粒径要小于0. 5mm ;这里，提钛残渣采用
4经高温碳氮化及低温氯化等提钛工艺处理后的高钛型高炉渣的剩余残渣，但是本发明不限于此。步骤(c)中混合物料挤出成型时，混合物料的含水率为13% 19%。
实施例1 将重量百分比为30%的提钛残渣和重量百分比为70%的页岩细磨至其粒径小于0. 5mm，进行混合，加入适量水并搅拌均匀以形成混合物料；然后，将混合物料送入陈化库陈化60小时；用箱式给料机对陈化后的混合物的给料量料进行计量，以确保生产的连续性和稳定性，加入适量水并搅拌，测得混合物料的含水率为16. 3%，同时测得混合物料的塑性指数为13，继而，用真空挤出机将混合物料挤出成型，形成毛坯；用切(条)坯机将毛坯切割成砖坯，在98t:的温度条件下干燥砖坯25小时；在103(TC条件下焙烧干燥后的砖坯35小时，得到空心砖产品。测得该空心砖的强度为MU3. 5，符合非承重墙体材料的强度要求。
实施例2 将重量百分比为10%的提钛残渣和重量百分比为90%的页岩细磨至其粒径小于0. 5mm，进行混合，加入适量水并搅拌均匀以形成混合物料；然后，将混合物料送入陈化库陈化55小时；用箱式给料机对陈化后的混合物的给料量料进行计量，以确保生产的连续性和稳定性，加入适量水并搅拌，测得混合物料的含水率为18. 84%，同时测得混合物料的塑性指数为13.7，继而，用真空挤出机将混合物料挤出成型，形成毛坯；用切(条)坯机将毛坯切割成砖坯，在IO(TC的温度条件下干燥砖坯30小时；在IOO(TC条件下焙烧干燥后的砖坯32小时，得到空心砖产品。测得该空心砖的强度为MU5. O，符合非承重墙体材料的强度要求。 实施例3 将重量百分比为50%的提钛残渣和重量百分比为50%的页岩细磨至其粒径小于0. 5mm，进行混合，加入适量水并搅拌均匀以形成混合物料；然后，将混合物料送入陈化库陈化72小时；用箱式给料机对陈化后的混合物的给料量料进行计量，以确保生产的连续性和稳定性，加入适量水并搅拌，测得混合物料的含水率为14. 76%，同时测得混合物料的塑性指数为8，继而，用真空挤出机将混合物料挤出成型，形成毛坯；用切(条)坯机将毛坯切割成砖坯，在105°C的温度条件下干燥砖坯26小时；在105(TC条件下焙烧干燥后的砖坯35小时，得到空心砖产品。测得该空心砖的强度为MU3. 5，符合非承重墙体材料的强度要求。
实施例4 将重量百分比为20%的提钛残渣和重量百分比为80%的页岩细磨至其粒径小于0. 5mm，进行混合，加入适量水并搅拌均匀以形成混合物料；然后，将混合物料送入陈化库陈化48小时；用箱式给料机对陈化后的混合物的给料量料进行计量，以确保生产的连续性和稳定性，加入适量水并搅拌，测得混合物料的含水率为17. 9%，同时测得混合物料的塑性指数为13.3，继而，用真空挤出机将混合物料挤出成型，形成毛坯；用切(条)坯机将毛坯切割成砖坯，在105t:的温度条件下干燥砖坯28小时；在IIO(TC条件下焙烧干燥后的砖坯30小时，得到空心砖产品。测得该空心砖的强度为MU3. 5，符合非承重墙体材料的强度要求。
本发明不限于上述实施例，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围内，可以进行各种修改和改变。
权利要求
一种烧结空心砖，包含页岩，其特征在于还包含一种含钛残渣；其中，所述含钛残渣的重量百分比为1％～50％，所述页岩的重量百分比为50％～99％。
2. 如权利要求1所述的烧结空心砖，其特征在于所述含钛残渣的重量百分比为20% 45%，所述页岩的重量百分比为55% 80%。
3. 如权利要求1所述的烧结空心砖，其特征在于所述含钛残渣为高钛型高炉渣的提钛残渣。
4. 一种制作烧结空心砖的方法，所述方法包括以下步骤将重量百分比为1% 50%的含钛残渣和重量百分比为50% 99%的页岩进行混合，向混合后的物料中加水并搅拌均匀，以形成混合物料；陈化所述混合物料；待陈化后的混合物料达到成型所需水分并均化充分后，挤出成型以形成毛坯，其中，混合物料成型所需水分是指混合物料含水率为13% 19% ;将所述毛坯切割为砖坯，并干燥所述砖坯；焙烧干燥后的砖坯。
5. 如权利要求4所述的制作烧结空心砖的方法岩细磨至粒径小于0. 5mm。
6. 如权利要求4所述的制作烧结空心砖的方法炉渣的提钛残渣。
7. 如权利要求4所述的制作烧结空心砖的方法为48 72小时。
8. 如权利要求4所述的制作烧结空心砖的方法度为95 105。C，干燥时间为20 30小时。
9. 如权利要求4所述的制作烧结空心砖的方法的温度为920 IIO(TC，焙烧时间为30 45小时。，其特征在于将所述含钛残渣和所述页，其特征在于所述含钛残渣为高钛型高，其特征在于陈化所述混合物料的时间，其特征在于干燥所述砖坯所采用的温，其特征在于焙烧干燥后的砖坯所采用
全文摘要
本发明提供了一种烧结空心砖及其制作方法，所述烧结空心砖是以高钛型高炉渣的提钛残渣和页岩为原料，经配料、搅拌、陈化、挤出成型、干燥及焙烧后制得。所得烧结空心砖的强度等级可达MU3.5以上。用本发明所述的方法来生产空心砖，具有工艺简单、方便操作的优点，同时可实现高钛型高炉渣的提钛残渣的二次利用，减少了环境污染，具有重要的经济效益和社会效益。
文档编号C04B33/138GK101705730SQ20091022428
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者张继东, 李寿德, 李开华, 赵青娥, 高隽 申请人:攀钢集团研究院有限公司;攀枝花新钢钒股份有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司