一种环保固碳加气砌块的制备方法

技术领域

本发明涉及加气砌块的制备技术领域，具体涉及一种环保固碳加气砌块的制备方法。

背景技术

石墨是一种不可再生的战略资源无机非金属矿，在润滑、导电、储能等领域应用十分广泛，是机械、化工、航天、国防等行业不可缺少的关键材料。

石墨尾矿是在对石墨进行深加工过程中产生的废弃物，据测算，每产出1吨石墨精粉，将产生9吨多的石墨尾矿，据不完全统计，2022年，我国天然石墨产量达到90万吨，每年新增石墨尾矿量达800万吨，大量石墨尾矿的堆积造成了污染环境、土地占用和安全问题，成为制约石墨企业可持续发展的主要因素。现有技术中，针对石墨尾矿的利用，主要是被用作路基填充、土地平整，极少部分被用于烧结墙体材料的生产，但对于日益增多的石墨尾矿产生量，利用量十分有限，因此开发大掺量的石墨尾矿综合利用方向，显得格外重要，具有积极的现实意义。

另一方面，加气砌块作为一种新型墙体材料，具有轻质高强，隔热保温的优良性能，特别是近年来，国家大力发展装配式建筑，加气砌块类产品被广泛应用，市场容量巨大。现有技术中，加气砌块主要是通过原料复配、混合搅拌、静置预养和蒸汽养护制得，避免了传统高温烧结工序，有效降低了碳排放。同时，利用加气砌块的高孔隙率，将CO

因此，结合石墨尾矿和加气砌块，开发一种利用石墨尾矿来制备加气砌块的方法，显然具有积极的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保固碳加气砌块的制备方法，以石墨尾矿为介质，提高了废弃物的利用率，大大降低了碳排放量，减少了对环境的污染。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种环保固碳加气砌块的制备方法，包括以下步骤：

(1)石墨尾矿预处理：将石墨尾矿进行水洗脱泥，分别用2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的方孔筛进行筛分分级，筛除＞2.36mm的物料，按照1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm为1∶2-9∶2-8进行复配，将复配后的石墨尾矿进行焙烧；

(2)原料计量：将石灰、石膏、水泥和步骤(1)得到的石墨尾矿，置于搅拌设备中，搅拌均匀后，加入水，充分搅拌混合，得到混合料浆；

(3)坯体成型：将步骤(2)得到的混合料浆注入砌块模腔，同时加入引气剂，待坯体初步凝固后，脱模得到初凝砌块；

(4)静置预养：将步骤(3)制得的初凝砌块置于室内自然环境下，静置，进行预养，得到预养砌块；

(5)蒸汽养护：将步骤(4)得到的预养砌块置于蒸压反应釜，通入蒸汽和CO

(6)收集干燥：收集步骤(5)得到的试验产品，烘干至恒重，即可得到环保固碳加气砌块。

优选地，步骤(1)中，所述石墨尾矿是石墨深加工企业采选过程中产生的固体废弃物，主要矿物成分为石英和长石。

优选地，步骤(1)中，所述石墨尾矿颗粒为1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm级配比例为1∶2-9∶2-8。

进一步优选地，步骤(1)中，所述石墨尾矿颗粒为1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm级配比例为1∶3-8∶2-6。

优选地，步骤(1)中，所述焙烧的温度范围为300-600℃，焙烧时间为30-120min。

优选地，所述步骤(2)中，石灰、石膏、水泥和步骤(1)得到的石墨尾矿的重量比为10-30∶0-8∶10-20∶50-80。

优选地，步骤(2)中，所述搅拌设备为双轴搅拌机、行星式搅拌机、砂浆搅拌机的一种或几种。

优选地，步骤(3)中，所述引气剂为双氧水、铝粉、铝膏的一种或几种。

优选地，步骤(4)中，所述室内自然环境温度为20-25℃，相对湿度60％-80％的常压条件。

优选地，步骤(4)中，所述静置预养时间为8-24h。

优选地，步骤(5)中，所述蒸汽压力为1.0-1.2MPa，温度为160-180℃。

优选地，步骤(5)中，所述蒸汽养护时间为3-8h。

优选地，步骤(5)中，蒸汽养护过程中通入的CO

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

1、本发明开发了一种新的环保固碳加气砌块的制备方法，实验证明，与现有技术相比，由本发明的方法制得的环保固碳加气砌块可以达到：B06级，干密度580kg/m3，孔隙率≥40％，抗压强度达到6.8MPa，干燥收缩0.3mm/m，抗冻质量损失2.3％，强度损失9.2％，导热系数0.15W/(M·K)；本发明制得的加气砌块符合国家战略发展需求，为石墨尾矿的综合利用提供一种可行路径。

2、本发明不仅提高了加气砌块的抗压强度和抗冻性，实现了CO

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的一些附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中石墨尾矿的X射线衍射图谱。

图2为本发明实施例1中的加气砌块断面照片。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见附图1-2，本实施例提供了一种环保固碳加气砌块的制备方法，包括以下步骤：

(1)石墨尾矿预处理：将石墨尾矿进行水洗脱泥，分别用2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的方孔筛进行筛分分级，筛除＞2.36mm的物料，按照1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm＝1∶5∶4重量比例进行复配，将复配后的石墨尾矿至于马弗炉中，升温至400℃后保温30min后自然降温，得到所需石墨尾矿。

(2)原料计量：将石灰、石膏和水泥与步骤(1)得到的石墨尾矿按20∶5∶15∶60计量称重，置于搅拌设备中，搅拌均匀后，加入水，进行充分搅拌混合，得到混合料浆。

(3)坯体成型：将步骤(2)得到的混合料浆注入砌块模腔，同时加入7‰的引气剂，待坯体初步凝固后，脱模得到初凝砌块。

(4)静置预养：将步骤(3)制得的初凝砌块置于室内自然环境下，温度25℃，相对湿度70％，静置12h进行预养，得到预养砌块。

(5)蒸汽养护：将步骤(4)得到的预养砌块置于蒸压反应釜，通入蒸汽和CO

(6)收集干燥：收集步骤(5)得到的试验产品，置于105℃烘箱烘干至恒重，得到环保固碳加气砌块。

附图1-2可看出，石墨尾矿中主要是由石英、微斜长石、钠长石、伊利石和高岭石所构成。

实施例2：

一种环保固碳加气砌块的制备方法，包括如下步骤：

(1)石墨尾矿预处理：将石墨尾矿进行水洗脱泥，分别用2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的方孔筛进行筛分分级，筛除＞2.36mm的物料，按照1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm＝1∶6∶3重量比例进行复配，将复配后的石墨尾矿至于马弗炉中，升温至350℃后保温60min后自然降温，得到所需石墨尾矿。

(2)原料计量：将石灰、石膏和水泥与步骤(1)得到的石墨尾矿按25∶7∶18∶50计量称重，置于搅拌设备中，搅拌均匀后，加入水，进行充分搅拌混合，得到混合料浆。

(3)坯体成型：将步骤(2)得到的混合料浆注入砌块模腔，同时加入6‰的引气剂，待坯体初步凝固后，脱模得到初凝砌块。

(4)静置预养：将步骤(3)制得的初凝砌块置于室内自然环境下，温度23℃，相对湿度68％，静置12h进行预养，得到预养砌块。

(5)蒸汽养护：将步骤(4)得到的预养砌块置于蒸压反应釜，通入蒸汽和CO

(6)收集干燥：收集步骤(5)得到的试验产品，置于105℃烘箱烘干至恒重，得到环保固碳加气砌块。

实施例3：

一种环保固碳加气砌块的制备方法，包括如下步骤：

(1)石墨尾矿预处理：将石墨尾矿进行水洗脱泥，分别用2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的方孔筛进行筛分分级，筛除＞2.36mm的物料，按照1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm＝1∶3∶6重量比例进行复配，将复配后的石墨尾矿至于马弗炉中，升温至300℃后保温60min后自然降温，得到所需石墨尾矿。

(2)原料计量：将石灰、石膏和水泥与步骤(1)得到的石墨尾矿按15∶3∶15∶67计量称重，置于搅拌设备中，搅拌均匀后，加入水，进行充分搅拌混合，得到混合料浆。

(3)坯体成型：将步骤(2)得到的混合料浆注入砌块模腔，同时加入7‰的引气剂，待坯体初步凝固后，脱模得到初凝砌块。

(4)静置预养：将步骤(3)制得的初凝砌块置于室内自然环境下，温度23℃，相对湿度75％，静置8h进行预养，得到预养砌块。

(5)蒸汽养护：将步骤(4)得到的预养砌块置于蒸压反应釜，通入蒸汽和CO

(6)收集干燥：收集步骤(5)得到的试验产品，置于105℃烘箱烘干至恒重，得到环保固碳加气砌块。

实施例4：

一种环保固碳加气砌块的制备方法，包括如下步骤：

(1)石墨尾矿预处理：将石墨尾矿进行水洗脱泥，分别用2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的方孔筛进行筛分分级，筛除＞2.36mm的物料，按照1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm＝1∶7∶2重量比例进行复配，将复配后的石墨尾矿至于马弗炉中，升温至400℃后保温90min后自然降温，得到所需石墨尾矿。

(2)原料计量：将石灰和水泥与步骤(1)得到的石墨尾矿按10∶10∶80计量称重，置于搅拌设备中，搅拌一段时间后，搅拌均匀后，加入水，进行充分搅拌混合，得到混合料浆。

(3)坯体成型：将步骤(2)得到的混合料浆注入砌块模腔，同时加入8‰的引气剂，待坯体初步凝固后，脱模得到初凝砌块。

(4)静置预养：将步骤(3)制得的初凝砌块置于室内自然环境下，温度25℃，相对湿度80％，静置12h进行预养，得到预养砌块。

(5)蒸汽养护：将步骤(4)得到的预养砌块置于蒸压反应釜，通入蒸汽和CO

(6)收集干燥：收集步骤(5)得到的试验产品，置于105℃烘箱烘干至恒重，得到环保固碳加气砌块。

实施例5：

一种环保固碳加气砌块的制备方法，包括如下步骤：

(1)石墨尾矿预处理：将石墨尾矿进行水洗脱泥，分别用2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的方孔筛进行筛分分级，筛除＞2.36mm的物料，按照1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm＝1∶4∶5重量比例进行复配，将复配后的石墨尾矿至于马弗炉中，升温至500℃后保温60min后自然降温，得到所需石墨尾矿。

(2)原料计量：将石灰、石膏和水泥与步骤(1)得到的石墨尾矿按18∶7∶20∶55计量称重，置于搅拌设备中，搅拌均匀后，加入水，进行充分搅拌混合，得到混合料浆。

(3)坯体成型：将步骤(2)得到的混合料浆注入砌块模腔，同时加入6‰的引气剂，待坯体初步凝固后，脱模得到初凝砌块。

(4)静置预养：将步骤(3)制得的初凝砌块置于室内自然环境下，温度25℃，相对湿度80％，静置12h进行预养，得到预养砌块。

(5)蒸汽养护：将步骤(4)得到的预养砌块置于蒸压反应釜，通入蒸汽和CO

(6)收集干燥：收集步骤(5)得到的试验产品，置于105℃烘箱烘干至恒重，得到环保固碳加气砌块。

实施例6：

一种环保固碳加气砌块的制备方法，包括如下步骤：

(1)石墨尾矿预处理：将石墨尾矿进行水洗脱泥，分别用2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的方孔筛进行筛分分级，筛除＞2.36mm的物料，按照1.18-2.36mm∶0.15-1.18mm∶＜0.15mm＝1∶8∶1重量比例进行复配，将复配后的石墨尾矿至于马弗炉中，升温至600℃后保温120min后自然降温，得到所需石墨尾矿。

(2)原料计量：将石灰、石膏和水泥与步骤(1)得到的石墨尾矿按15∶5∶10∶70计量称重，置于搅拌设备中，搅拌均匀后，加入水，进行充分搅拌混合，得到混合料浆。

(3)坯体成型：将步骤(2)得到的混合料浆注入砌块模腔，同时加入7‰的引气剂，待坯体初步凝固后，脱模得到初凝砌块。

(4)静置预养：将步骤(3)制得的初凝砌块置于室内自然环境下，温度20℃，相对湿度75％，静置10h进行预养，得到预养砌块。

(5)蒸汽养护：将步骤(4)得到的预养砌块置于蒸压反应釜，通入蒸汽和CO

(6)收集干燥：收集步骤(5)得到的试验产品，置于105℃烘箱烘干至恒重，得到环保固碳加气砌块。

按照标准GB/T11968-2020《蒸压加气混凝土砌块》对上述实施例得到环保固碳加气砌块进行各项性能指标的测试，测试结果如下表。

综上所述，本发明开发了一种环保固碳加气砌块的制备方法，实验证明，与现有技术相比，由本发明的方法制得的环保固碳加气砌块可以达到：B06级，干密度580kg/m

以上所述实施例仅表达了本发明的6种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。