一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法及制备的免烧骨料与流程

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1.本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法及制备的免烧骨料。

背景技术：

2.随着石材产业不断发展壮大，石材加工企业的剩余越来越多，尤其是石材锯解后产生的石粉经长年积累堆积成山，占用土地，污染环境。随着节约资源保护环境的观念的深入，国家对企业的环境保护也提出了更高的要求。人造石材废石粉有别于天然废石粉，人造石材废石粉中含有大量的氢氧化铝、碳酸钙，氧化硅以及阻燃剂、稳定剂、抗氧剂、颜料等添加剂。目前主要被用作混凝土掺合料、仿石涂料等。
3.人造石材废石粉作为混凝土的掺合料，添加量一般少于25％，综合利用率低。申请号为201711331265.x的中国发明专利公开一种石材厂废石粉在混凝土中的应用，其中提到利用石材厂废石粉与汉麻纤维复配后作为添加剂添加到混凝土里面去，可制得一种高强度、耐冻性好、干燥收缩性小、不易开裂、抗菌耐热的混凝土。由于其废石粉添加量小于5％，人造石材废石粉的综合利用率非常低。此外，各种添加剂的存在对混凝土的稳定性也会造成影响。

技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，通过对人造石材废石粉进行物理改性和化学改性，制备一种具有质地轻、力学性能优良等优点的免烧骨料，其具体技术方案如下：
5.一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，包括如下步骤：
6.(1)将80-95份人造石材废石粉干燥后进行球磨完成均化，再加入1-3份熟石灰混合均匀完成改性，得改性废石粉；
7.(2)将所述改性废石粉与2-8份矿粉、1-3份钢渣、1-3份高岭土、1-3份粉煤灰、1-3份石膏充分混合，得混合料；
8.(3)将所述混合料放入造粒机内进行造粒；
9.(4)筛分颗粒，得第一骨料和第二骨料；
10.(5)养护所述第一骨料和第二骨料，得成品。
11.进一步的，所述矿粉、高岭土、粉煤灰、石膏的比表面积为500-600m2/kg。
12.进一步的，所述石膏为脱硫石膏或磷石膏中的一种或两种。
13.进一步的，所述钢渣的表面积为600-700m2/kg。
14.进一步的，所述第一骨料的粒径＞4.78mm，所述第二骨料的粒径≤4.78mm，第一骨料为粗骨料，第二骨料为细骨料。
15.进一步的，所述造粒机转速为1000-3000r/min。
16.进一步的，养护温度为20-50℃，养护时间为3-28天。
17.进一步的，步骤(2)还可以加入料。当添加料时，粗骨料可用作彩石使用，细骨料可用作彩砂使用；不添加料时，粗骨料可用作陶粒使用，细骨料可用作合成砂使用。具体的，料的比表面积≥600m2/kg。
18.一种人造石材废石粉免烧骨料，由以上所述的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法制备而成。
19.本发明的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法及制备的免烧骨料，具有如下有益效果：
20.(1)本发明通过加入适量熟石灰对人造石材废石粉进行化学改性，使人造石材废石粉的整体为碱性，人造石材废石粉中的sio2和al2o3等结构被激发解离形成更多硅酸根离子和铝酸根离子，遇到钙离子后经过一系列反应最后形成无定形的铝硅酸凝胶，提高骨料的强度。此外，人造石材废石粉中存在的有机添加剂在碱性条件下被改性、分解，进而降低了废石粉中各种添加剂对骨料性能的影响。
21.(2)本发明通过球磨的方式对人造石材废石粉进行物理改性，利于人造石材废石粉的均化，提高骨料产品的机械强度。人造石材因其每批次成分不同，其产生的废石粉的成分差异较大，其产出过程中会因为工艺需要夹带大量间隙水分，经过压滤、晾晒后可得到半干的废石粉滤饼。本发明通过将干燥后的废石粉进行球磨，反复地受到研磨压应力的作用，致使存在于该颗粒表面上固有的或新生成的裂纹扩张，进而导致其破碎或产生塑性变形，进而将成分不尽相同的废石粉完成均化。
22.(3)本发明采用矿粉、钢渣、石膏、粉煤灰、高岭土等辅剂对主要原料人造石材废石粉进行复配。人造石材废石粉经过化学改性的预处理后，得到蓬松状态的碱性粉末，可加入矿粉、钢渣、石膏、粉煤灰、高岭土等辅剂，复配石膏，进行火山灰反应、钙矾石反应，通过高速造粒，低温固化得到力学性能优良的骨料。
23.(4)本发明的人造石材废石粉免烧骨料具有质地轻、力学性能优良等的优点，可以有效地替代天然骨料，应用到结构混凝土、装饰混凝土、轻质混凝土、人造石材等领域。同时解决人造石抛光废粉难以利用、填埋污染环境等问题，实现了人造石材废石粉的资源化利用。
附图说明
24.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。
25.图1为本发明的一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法流程图。
具体实施方式
26.下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
27.实施例1
28.如图1所示，一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，包括如下步骤：
29.(1)将80份人造石材废石粉干燥后进行球磨完成均化，再加入3份熟石灰混合均匀完成改性，得改性废石粉；
30.(2)将所述改性废石粉与8份矿粉、1份钢渣、3份高岭土、3份粉煤灰、3份石膏充分混合，得混合料；
31.(3)将所述混合料放入造粒机内进行造粒；
32.(4)筛分颗粒，得第一骨料和第二骨料；
33.(5)养护所述第一骨料和第二骨料，得成品。
34.进一步的，所述矿粉、高岭土、粉煤灰、石膏的比表面积为500-600m2/kg。
35.进一步的，所述石膏为脱硫石膏。
36.进一步的，所述钢渣的表面积为600-700m2/kg。
37.进一步的，所述第一骨料的粒径＞4.78mm，所述第二骨料的粒径≤4.78mm，第一骨料为粗骨料，第二骨料为细骨料。
38.进一步的，所述造粒机转速为2000r/min。
39.进一步的，养护温度为50℃，养护时间为7天。
40.实施例2
41.一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，包括如下步骤：
42.(1)将85份人造石材废石粉干燥后进行球磨完成均化，再加入3份熟石灰混合均匀完成改性，得改性废石粉；
43.(2)将所述改性废石粉与5份矿粉、3份钢渣、1份高岭土、2份粉煤灰、3份石膏充分混合，得混合料；
44.(3)将所述混合料放入造粒机内进行造粒；
45.(4)筛分颗粒，得第一骨料和第二骨料；
46.(5)养护所述第一骨料和第二骨料，得成品。
47.进一步的，所述矿粉、高岭土、粉煤灰、石膏的比表面积为500-600m2/kg。
48.进一步的，所述石膏为脱硫石膏中的一种或两种。
49.进一步的，所述钢渣的表面积为600-700m2/kg。
50.进一步的，所述第一骨料的粒径＞4.78mm，所述第二骨料的粒径≤4.78mm，第一骨料为粗骨料，第二骨料为细骨料。
51.进一步的，所述造粒机转速为3000r/min。
52.进一步的，养护温度为40℃，养护时间为3天。
53.实施例3
54.一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，包括如下步骤：
55.(1)将90份人造石材废石粉干燥后进行球磨完成均化，再加入2份熟石灰混合均匀完成改性，得改性废石粉；
56.(2)将所述改性废石粉与3份矿粉、1份钢渣、1份高岭土、1份粉煤灰、3份石膏充分混合，得混合料；
57.(3)将所述混合料放入造粒机内进行造粒；
58.(4)筛分颗粒，得第一骨料和第二骨料；
59.(5)养护所述第一骨料和第二骨料，得成品。
60.进一步的，所述矿粉、高岭土、粉煤灰、石膏的比表面积为500-600m2/kg。
61.进一步的，所述石膏为脱硫石膏。
62.进一步的，所述钢渣的表面积为600-700m2/kg。
63.进一步的，所述第一骨料的粒径＞4.78mm，所述第二骨料的粒径≤4.78mm，第一骨料为粗骨料，第二骨料为细骨料。
64.进一步的，所述造粒机转速为3000r/min。
65.进一步的，养护温度为30℃，养护时间为14天。
66.实施例4
67.(1)将92份人造石材废石粉干燥后进行球磨完成均化，再加入1.5份熟石灰混合均匀完成改性，得改性废石粉；
68.(2)将所述改性废石粉与3份矿粉、1份钢渣、1份高岭土、1份粉煤灰、2.5份石膏充分混合，得混合料；
69.(3)将所述混合料放入造粒机内进行造粒；
70.(4)筛分颗粒，得第一骨料和第二骨料；
71.(5)养护所述第一骨料和第二骨料，得成品。
72.进一步的，所述矿粉、高岭土、粉煤灰、石膏的比表面积为500-600m2/kg。
73.进一步的，所述石膏为磷石膏中。
74.进一步的，所述钢渣的表面积为600-700m2/kg。
75.进一步的，所述第一骨料的粒径＞4.78mm，所述第二骨料的粒径≤4.78mm，第一骨料为粗骨料，第二骨料为细骨料。
76.进一步的，所述造粒机转速为3000r/min。
77.进一步的，养护温度为25℃，养护时间为28天。
78.实施例5
79.一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，包括如下步骤：
80.(1)将95份人造石材废石粉干燥后进行球磨完成均化，再加入1份熟石灰混合均匀完成改性，得改性废石粉；
81.(2)将所述改性废石粉与2份矿粉、1份钢渣、1份高岭土、1份粉煤灰、2份石膏充分混合，得混合料；
82.(3)将所述混合料放入造粒机内进行造粒；
83.(4)筛分颗粒，得第一骨料和第二骨料；
84.(5)养护所述第一骨料和第二骨料，得成品。
85.进一步的，所述矿粉、高岭土、粉煤灰、石膏的比表面积为500-600m2/kg。
86.进一步的，所述石膏为磷石膏中。
87.进一步的，所述钢渣的表面积为600-700m2/kg。
88.进一步的，所述第一骨料的粒径＞4.78mm，所述第二骨料的粒径≤4.78mm，第一骨料为粗骨料，第二骨料为细骨料。
89.进一步的，所述造粒机转速为3000r/min。
实施例19.39.8923实施例28.610.9904实施例37.312.8889实施例46.714.2870实施例55.915.0858对比例14.516.1921对比例23.820.4841
122.表2
123.组别压碎值/％吸水率/％堆积密度/kg/m3实施例14.212.0859实施例24.913.9853实施例35.815.7848实施例46.517.5836实施例57.718.0825对比例17.915.9857对比例212.025.0825
124.由以上实施例1-5制备的粗骨料和细骨料测试结果可知，本发明制备的人造石材废石粉免烧骨料抗压强度高，堆积密度低，具有质地轻、力学性能优良等优点。
125.对比实施例1和对比例1制备的免烧骨料的测试结果，实施例1的骨料性能优于对比例1，由此可知，熟石灰的加入可使人造石材废石粉的整体为碱性，人造石材废石粉中的sio2和al2o3等结构被激发解离形成更多硅酸根离子和铝酸根离子，遇到钙离子后经过一系列反应最后形成无定形的铝硅酸凝胶，提高骨料的强度。
126.对比实施例1和对比例2制备的免烧骨料的测试结果，实施例1的骨料性能优于对比例2，由此可知，球磨的方式对人造石材废石粉进行物理改性，利于人造石材废石粉的均化，提高骨料产品的机械强度。本发明通过将干燥后的废石粉进行球磨，反复地受到研磨压应力的作用，致使存在于该颗粒表面上固有的或新生成的裂纹扩张，进而导致其破碎或产生塑性变形，进而将成分不尽相同的废石粉完成均化，有利于提高产品的机械强度。

技术特征：

1.一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将80-95份人造石材废石粉干燥后进行球磨完成均化，再加入1-3份熟石灰混合均匀完成改性，得改性废石粉；(2)将所述改性废石粉与2-8份矿粉、1-3份钢渣、1-3份高岭土、1-3份粉煤灰、1-3份石膏充分混合，得混合料；(3)将所述混合料放入造粒机内进行造粒；(4)筛分颗粒，得第一骨料和第二骨料；(5)养护所述第一骨料和第二骨料，得成品。2.根据权利要求1所述的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，其特征在于，所述矿粉、高岭土、粉煤灰、石膏的比表面积为500-600m2/kg。3.根据权利要求2所述的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，其特征在于，所述石膏为脱硫石膏或磷石膏中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，其特征在于，所述钢渣的表面积为600-700m2/kg。5.根据权利要求1所述的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，其特征在于，所述第一骨料的粒径＞4.78mm，所述第二骨料的粒径≤4.78mm。6.根据权利要求1所述的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，其特征在于，所述造粒机转速为1000-3000r/min。7.根据权利要求1所述的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法，其特征在于，养护温度为20-50℃，养护时间为3-28天。8.一种人造石材废石粉免烧骨料，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的人造石材废石粉免烧骨料的制备方法制备而成。

技术总结

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种人造石材废石粉免烧骨料的制备方法及制备的免烧骨料，所述制备方法包括：(1)将80-95份人造石材废石粉干燥后进行球磨完成均化，再加入1-3份熟石灰混合均匀完成改性，得改性废石粉；(2)将所述改性废石粉与2-8份矿粉、1-3份钢渣、1-3份高岭土、1-3份粉煤灰、1-3份石膏充分混合，得混合料；(3)将所述混合料放入造粒机内进行造粒；(4)筛分颗粒，得第一骨料和第二骨料；(5)养护所述第一骨料和第二骨料，得成品。本发明通过物理改性、陈化、化学改性、原料混合、高速造粒、低温养护等工艺，制备得到具有质地轻、力学性能优良等的优点的免烧骨料。力学性能优良等的优点的免烧骨料。力学性能优良等的优点的免烧骨料。