利用电镀工业废渣烧制的建筑用砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域，具体地是指一种利用电镀工业废渣烧制的建筑用 砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国电镀工业每年产生大量的废渣，这些废渣中通常含有大量残余重金属元素， 如铬、镍和铜等。据不完全统计，包括河南、天津和重庆等在内的19个省、自治区和直辖市， 每年累计生产含铬废渣达600万吨以上，然而其中仅有约200万吨得到处置。一方面，铬渣处 理不当将会对环境造成严重污染，因此，铬渣的回收再利用对环境保护具有重大而深远的 意义。另一方面，现今的建筑用砖仍是以粘土砖为主，所用材料为耕地、种植土壤，消耗了大 量的土地资源，不利于自然资源保护和可持续发展。因此，需要一种新型环保材料替代粘土 来烧制建筑用砖。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是要提供一种利用电镀工业废渣烧制的建筑用砖及其制备方法。 该建筑用砖采用电镀工业废渣部分替代骨料成分，不仅减少了粘土的使用，还有效利用了 含重金属的电镀工业废渣，实现资源综合利用，促进了环境保护。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供的一种利用电镀工业废渣烧制的建筑用砖，其特征 在于:该建筑用砖的原料按重量百分数包括:铬渣5~15%、渣头10~20%、铁渣2~8%、粉 煤灰2~12%、建筑渣土50~70%。
[0005] 优选的，该建筑用砖的原料按重量百分数包括:铬渣10%、渣头15%、铁渣4%、粉 煤灰6%、建筑渣土 65%。
[0006] 上述技术方案中，各种组份的占比，基于如下原理设计:建筑渣土的主要成分Si02 为砖的骨架材料，在原料总重中占的比例太少会造成烧制过程中砖的体积严重收缩，占的 比例越高则处理的电镀工业废渣越少，其比重最好控制在50~70%;铬渣因铬含量高而熔 点高，其在原料中的比重不宜过高，否则会增加烧结温度和砖的浸出毒性，其比重最好控制 在5~15%;渣头中钙和硫的含量高，起到助熔的作用，占的比重可稍高一些，其比重最好控 制在10~20%;铁渣和粉煤灰作为添加剂，分别起到固定铬、增加砖的强度和还原六价铬降 低浸出毒性的作用，加入少量即可，铁渣的比重最好控制在2~8%、粉煤灰的比重最好控制 在2~12%。
[0007] 上述技术方案中，所述渣头为电镀液经提炼出重金属后的残余废渣。
[0008] -种制备上述利用电镀工业废渣烧制建筑用砖的方法，它包括如下步骤：
[0009] 步骤1:称料，按如下重量百分数称取原料备用:铬渣5~15 %、渣头10~20 %、铁渣 2~8%、粉煤灰2~12%、建筑渣土50~70% ;
[0010] 步骤2:成浆，将步骤1中称取的原料混合搅拌至均匀，再加入原料总重量2~10% 的水，搅拌成浆料;加入的水过少会造成浆料粘度低，松散难以成型；加入的水过多则会造 成浆料过稀，挤出的砖坯硬度不够，码放及后续操作中易变型、损坏，且会增加烘干能耗，因 此再加入原料总重量2~10%的水为最优选择；
[0011] 步骤3:成型，将步骤2制成的浆料，输送至真空硬式挤出机中挤出泥条，挤出的泥 条再经自动切条机及自动切坯机切割成砖坯；
[0012] 步骤4:烘干，将步骤3中制成的砖坯，装载于窑车上置于干燥窑中进行烘干，得到 烘干后的砖坯；
[0013] 步骤5:煅烧，将步骤4烘干后的砖坯，置于隧道窑中进行煅烧，即得建筑用砖。
[0014]优选的，所述步骤1中，称料时按如下重量百分数称取原料备用：铬渣10%、渣头 15%、铁渣4%、粉煤灰6%、建筑渣土65% ;
[0015]所述步骤2中，成浆时，将步骤1中称取的原料混合搅拌至均匀，再加入原料总重量 8%的水，搅拌成浆料。
[0016] 优选的，所述步骤5中煅烧的温度为1100~1300°C。该温度最好为1150°C。烧制温 度决定于砖坯的熔点，在本发明原料配比范围内，相应地煅烧温度限定为1100~1300°c;过 低则达不到原料的熔点而烧出"生砖"，过高则会烧出"过火砖"，且增加了能耗。
[0017] 优选的，所述步骤5中煅烧的时间为22~24小时。由于砖坯有一定的厚度，需要在 烧结温度下保温一段时间，过短则砖的中心部位没有烧结，过长则浪费了能耗，增加了成 本。
[0018]与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0019] 其一，本发明采用铬渣和渣土相结合，利用铬渣中重金属Cr(铬)含量高而熔点高、 渣头中Ca(钙）、S(硫)含量高而熔点低的特点，将两者以上述方案记载的比例混入建筑渣土 中，烧制出强度达国家标准的建筑用砖；
[0020] 其二，本发明通过添加少量铁渣，一方面增加了烧制的砖的抗压强度，另一方面利 用Fe(III)、Al(III)、Cr(III)半径相近、电荷相同而在高温下容易发生类质同相作用生成 的一系列化合物的特点，实现对建筑用砖内Cr(铬）的固定作用(铬渣是危险废物，是本发明 最主要的处理对象，掺到砖里面后一定要防止其逸出，即浸出毒性必须足够低），降低其浸 出毒性;另外，本发明通过添加少量粉煤灰对原料中的六价铬进行还原解毒，从而保证了制 备的建筑用砖浸出毒性满足国家标准的要求；
[0021 ]其三，本发明所使用的固体原料，铬渣、渣头和铁渣均为电镀工业废渣，粉煤灰为 煤燃烧后的固体残渣，建筑渣土为挖地基挖出的废土，全部为废料，不仅"变废为宝"制备出 高强度建筑用砖，还处理了危险的电镀工业废渣，实现资源综合利用，保护了环境。
【具体实施方式】
[0022]以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
[0023] 实施例1:
[0024] -种利用电镀工业废渣烧制的建筑用砖，该建筑用砖的原料按重量百分数包括： 铬渣10%、渣头15%、铁渣4%、粉煤灰6%、建筑渣土65%。
[0025]制备上述利用电镀工业废渣烧制建筑用砖的方法，它包括如下步骤：
[0026] 步骤1:称料，按如下重量百分数称取原料备用:铬渣10 %、渣头15 %、铁渣4%、粉 煤灰6%、建筑渣土 65%;
[0027] 步骤2:成浆，将步骤1中称取的原料混合搅拌至均匀，再加入原料总重量8%的水 (即水的添加量为原料总重量的8% )，搅拌成浆料；
[0028] 步骤3:成型，将步骤2制成的浆料，输送至真空硬式挤出机