本发明属于工业废弃物综合利用和建筑材料技术领域，具体涉及一种淤泥烧结砖及其制备方法。
背景技术：
随着经济的的快速发展和人口的逐年增加，工业废水和生活污水带来的环境问题越来越严重，城市河道的污染也在加重。水体淤泥的污染状况是全面衡量水质的重要因素。纳入水体的重金属大部分在物理沉淀和化学吸附等作用下迅速由水相转为固相，沉积在河道淤泥中，在环境发生改变时就可能被重新释放出来，使得水体的重金属浓度增加，出现二次污染。淤泥中含有如Ge、Al等大量重金属有害物质，除此还含有动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物，导致水体发黑，发臭。
电解金属锰渣是在碳酸锰矿粉中加入硫酸溶液生产电解金属锰的过程中产生的过滤酸渣，其中含有重金属等大量有害物质。电解锰作为一种重要的冶金、化工原材料，近几年来，随着我国电解锰工业的快速发展，给我们带来巨大利益的同时也带来了大量的锰渣。但是在目前，由于经济、技术等原因，我国对电解锰渣的处理一般为大量露天堆积、填埋、筑坝湿法堆存等。
由于淤泥与锰渣长期堆积占地面积大、对周边环境影响大，尤其是锰渣污染地表水、地下水及土壤，已造成了严重的环境污染，对周围人民群众的身体健康造成了严重危害。所以如何有效地处理好电解锰渣与淤泥的污染问题也成为了当今我们对锰渣资源化利用与淤泥污染环境的一大难题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明针对锦江河道疏通所产生的淤泥和铜仁市电解锰渣的资源化再利用问题，提供了一种淤泥烧结砖及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种淤泥烧结砖，按质量百分比由以下原料组成：淤泥85～95％、锰渣5～15％，以上组分质量百分比之和为100％。
上述淤泥烧结砖的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，首选对淤泥和锰渣进行预处理，去除其中的细石粒、夹杂物后晒干并细碎处理，然后在80～90℃下干燥24～26h来去除原料中的自由水至恒重，分别进行球磨后过120目筛，得到淤泥粉或锰渣粉；
步骤2，按质量百分比分别称取淤泥粉85～95％、锰渣粉5～15％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤3，将步骤2称取的淤泥粉和锰渣粉混合后压制成型，然后在1140℃温度下烧结保温3小时后随炉自然冷却而得到淤泥烧结砖。
其中，步骤3中压制成型压制压强为15～20MPa，保压时间60s。
其中，步骤3中的烧结以5℃/min的升温速率先从20℃升温至100℃并保温30min、再升温至500℃并保温30min、再升温至800℃并保温60min，然后升温至1000℃并保温60min，最后升温至1140℃并保温180min，此后随炉自然冷却即得到淤泥烧结砖。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
本发明通过将淤泥和锰渣混合而烧结成建筑材料领域常用的烧结砖，能够满足烧结砖的强度使用标准，达到了MU25的烧结砖国家标准，本发明中淤泥的利用量高达85％以上，锰渣的利用量最高也可达15％，从而对淤泥和锰渣的资源化利用提供了一种新的思路，同时也为烧结砖的原材料提供了一种新来源。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明所烧结后的样品外观呈黄红色略带褐色，表面粗糙，可见明显的细小孔隙，无光泽，质地坚硬。由于生坯样品内的有机物、碳酸盐、结晶水在升温的过程中所产生的气体逸出，加之所添加微量锰渣在高温下熔融，因此随着样品内液相的产生，填补了孔隙，形成网状结构，对烧成品起到了固化效果，从而使其质地坚硬、强度较大，满足烧结砖的国家标准，适用于建筑材料领域。
实施例1：
本实施例1利用淤泥制备烧结砖的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：首选对淤泥和锰渣进行预处理，去除其中的细石粒、夹杂物后晒干并细碎处理，然后在80～90℃下干燥，分别进行球磨后过120目筛，得到淤泥粉、锰渣粉；
步骤2：按质量百分比分别称取淤泥粉3.04kg(95％)、锰渣粉0.16kg(5％)，该两种组分质量百分比之和为100％，总质量之和为3.2kg；
步骤3：将步骤2称取的淤泥粉和锰渣粉混合，然后在15～20MPa压力下进行压制，保压时间60s，压制成外形为直角六面体生坯块备烧，其长240mm、宽115mm、高53mm；
步骤4：将步骤3中所压制的生坯块在1140℃温度下烧结保温3小时后随炉自然冷却而得到淤泥烧结砖。
其中，烧结以5℃/min速率的缓慢加热、断续的方式进行，即先从20℃升温至100℃并保温30min、再升温至500℃并保温30min、再升温至800℃并保温60min，然后升温至1000℃并保温60min，最后升温至1140℃并保温180min，此后随炉自然冷却即得到淤泥烧结砖。
经测试，本淤泥烧结砖的抗折强度为5.38MPa，抗压强度为26.2MPa，体积密度为2240kg/m3，强度性能达到了烧结砖国家标准MU25等级，完全可以作为烧结砖应用在建筑材料领域。
实施例2：
本实施例2利用淤泥制备烧结砖的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：首选对淤泥和锰渣进行预处理，去除其中的细石粒、夹杂物后晒干并细碎处理，然后在80～90℃下干燥，分别进行球磨后过120目筛，得到淤泥粉或锰渣粉；
步骤2：按质量百分比分别称取淤泥粉2.88kg(90％)、锰渣粉0.32kg(10％)，该两种组分质量百分比之和为100％，总质量之和为3.2kg；
步骤3：将步骤2称取的淤泥粉和锰渣粉混合，然后在15～20MPa压力下进行压制，保压时间60s，压制成外形为直角六面体生坯块备烧，其长240mm、宽115mm、高53mm；
步骤4：将步骤3中所压制的生坯块在1140℃温度下烧结保温3小时后随炉自然冷却而得到淤泥烧结砖。
其中，烧结以5℃/min速率的缓慢加热、断续的方式进行，即先从20℃升温至100℃并保温30min、再升温至500℃并保温30min、再升温至800℃并保温60min，然后升温至1000℃并保温60min，最后升温至1140℃并保温180min，此后随炉自然冷却即得到淤泥烧结砖。
经测试，本淤泥烧结砖的抗折强度为5.91MPa，抗压强度为28.6MPa，体积密度为2190kg/m3，强度性能达到了烧结砖国家标准MU25等级，完全可以作为烧结砖应用在建筑材料领域。
实施例3：
本实施例3利用淤泥制备烧结砖的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：首选对淤泥和锰渣进行预处理，去除其中的细石粒、夹杂物后晒干并细碎处理，然后在80～90℃下干燥，分别进行球磨后过120目筛，得到淤泥粉或锰渣粉；
步骤2：按质量百分比分别称取淤泥粉2.72kg(85％)、锰渣粉0.48kg(15％)，该两种组分质量百分比之和为100％，总质量之和为3.2kg；
步骤3：将步骤2称取的淤泥粉和锰渣粉混合，然后在15～20MPa压力下进行压制，保压时间60s，压制成外形为直角六面体生坯块备烧，其长240mm、宽115mm、高53mm；
步骤4：将步骤3中所压制的生坯块在1140℃温度下烧结保温3小时后随炉自然冷却而得到淤泥烧结砖。
其中，烧结以5℃/min速率的缓慢加热、断续的方式进行，即先从20℃升温至100℃并保温30min、再升温至500℃并保温30min、再升温至800℃并保温60min，然后升温至1000℃并保温60min，最后升温至1140℃并保温180min，此后随炉自然冷却即得到淤泥烧结砖。
经测试，本淤泥烧结砖的抗折强度为5.74MPa，抗压强度为27.5MPa，体积密度为2170kg/m3，强度性能达到了烧结砖国家标准MU25等级，完全可以作为烧结砖应用在建筑材料领域。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。