本发明涉及一种基于高炉渣制备免烧砖的方法，属于免烧砖制备技术领域。
背景技术：
随着世界各国节能减排的呼声越来越高，因免烧制品具有生产成本低、工艺简单、绿色环保等特点被广泛生产及应用。免烧制品主要包括各类免烧砖、免烧砌块和板材等。免烧砖主要是由各类尾矿作为原料，早期的如利用煤渣制备的免烧砖主要用于新建的民用和工业建筑的墙体材料及房屋的修缮，现在产量己经很低。
免烧砖是利用粉煤灰、煤渣、矿渣、钢渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣等工业废渣或者天然砂、海涂泥等（以上原料的一种或数种）作为集料，经添加水泥、石灰等作为胶结料，配以外加剂压制成型后，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料，但是以此方法制造的免烧砖抗压强度不高，吸水率太高，免烧砖的空隙较大，不利于其具体使用。
高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，高炉渣中主要成分为CaO、MgO、SiO2、Al2O3。依矿石品位不同，每炼1吨铁排出0.3 ～ 1吨渣，矿石品位越低，排渣量越大。中国目前每年约排放2000 多万吨矿渣。矿渣弃置不用会占用土地，浪费资源，污染环境。目前，各钢厂所产生的高炉渣主要被用于制备水泥制品。但是，由于中国钢产量较大，目前还有近30%的高炉渣无法回收利用。此外，将高炉渣用于制备水泥制品利润率较低。而目前关于如何将高炉渣大量回收利用，制备附加值更高的高性能材料没有报道。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统的免烧砖抗压强度低，吸水率高，同时高炉渣无法回收利用，污染环境，造成资源浪费的问题，本发明提供了一种将高炉渣进行处理，去除杂质后，与甲酸钠、二氧化硅等物质进行球磨并煅烧，得到煅烧物，并置于水中浸泡，过滤，将过滤物风干后，与尾矿砂、生石灰等物质进行搅拌混合，得到混合料，接着将混合料压制成砖坯，对其进行养护，从而制得免烧砖的方法。本发明以高炉渣废弃物作为原料，通过除杂后，与甲酸钠和二氧化硅混合进行高温煅烧，在产生的硅酸钠及氧化钠的作用下，提高高炉渣的活性，以及在高炉渣内部形成微孔，通过水泥及生石灰填充高炉渣内部的微孔，在水的作用下水化形成凝胶材料，同时添加硅烷偶联剂增加各组分的结合度，最后通过高压压制，高温养护，制得免烧砖，本发明制备的免烧砖抗压强度高，空隙小，吸水率低，同时能有效解决高炉渣引起的土地资源与能耗浪费问题，具有较好的经济和社会意义。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）取高炉渣放入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛颗粒与过筛颗粒质量2～3倍的质量分数为3％的双氧水混合均匀，静置20～30min，去除漂浮于水面的杂质，再进行过滤，收集滤渣，并将滤渣置于100℃烘箱中干燥6～8h，收集干燥物；
（2）按重量份数计，取50～55份上述干燥物、10～15份甲酸钠、8～9份二氧化硅及7～11份褐煤，放入球磨罐中，按球料比18:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨1～2h，收集球磨混合物，将球磨混合物放入煅烧炉中，设定温度为1100～1300℃，煅烧1～2h；
（3）在上述煅烧结束后，随炉冷却至室温，收集煅烧物，放入水中浸泡50～60min，进行过滤，收集过滤物，将过滤物放入风干机中风干，收集风干物，得免烧砖基料；
（4）按重量份数计，60～70份上述免烧砖基料、30～35份尾矿砂、16～19份水、13～15份生石灰、3～7份普通硅酸盐水泥及1～2份乙烯基三叔丁基过氧硅烷，首先将上述免烧砖基料、尾矿砂、生石灰及普通硅酸盐水泥放入搅拌机中，以140r/min搅拌6～9min，再加入水、乙烯基三叔丁基过氧硅烷继续搅拌12～16min，得混合料；
（5）将上述混合料放入不锈钢模具中，并将模具放置于压力机中，以29～33MPa压制成型，再进行脱模，得砖坯，将砖坯置于蒸汽养护室内，温度为90～95℃，湿度为86～93％，养护13～15h，即可得免烧砖。
本发明制备的免烧砖抗压强度为18～22MPa，抗折强度高于3.7MPa，吸水率为6～8％，抗冲击性为20～30MPa。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的免烧砖抗压强度为18～22MPa，吸水率为6～8％，具有广阔的应用前景；
（2）本发明效解决高炉渣引起的土地资源与能耗浪费问题，具有较好的经济和社会意义。
具体实施方式
首先取高炉渣放入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛颗粒与过筛颗粒质量2～3倍的质量分数为3％的双氧水混合均匀，静置20～30min，去除漂浮于水面的杂质，再进行过滤，收集滤渣，并将滤渣置于100℃烘箱中干燥6～8h，收集干燥物；按重量份数计，取50～55份上述干燥物、10～15份甲酸钠、8～9份二氧化硅及7～11份褐煤，放入球磨罐中，按球料比18:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨1～2h，收集球磨混合物，将球磨混合物放入煅烧炉中，设定温度为1100～1300℃，煅烧1～2h；在上述煅烧结束后，随炉冷却至室温，收集煅烧物，放入水中浸泡50～60min，进行过滤，收集过滤物，将过滤物放入风干机中风干，收集风干物，得免烧砖基料；接着按重量份数计，60～70份上述免烧砖基料、30～35份尾矿砂、16～19份水、13～15份生石灰、3～7份普通硅酸盐水泥及1～2份乙烯基三叔丁基过氧硅烷，首先将上述免烧砖基料、尾矿砂、生石灰及普通硅酸盐水泥放入搅拌机中，以140r/min搅拌6～9min，再加入水、乙烯基三叔丁基过氧硅烷继续搅拌12～16min，得混合料；最后将上述混合料放入不锈钢模具中，并将模具放置于压力机中，以29～33MPa压制成型，再进行脱模，得砖坯，将砖坯置于蒸汽养护室内，温度为90～95℃，湿度为86～93％，养护13～15h，即可得免烧砖。
实例1
首先取高炉渣放入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛颗粒与过筛颗粒质量3倍的质量分数为3％的双氧水混合均匀，静置30min，去除漂浮于水面的杂质，再进行过滤，收集滤渣，并将滤渣置于100℃烘箱中干燥8h，收集干燥物；按重量份数计，取55份上述干燥物、15份甲酸钠、9份二氧化硅及11份褐煤，放入球磨罐中，按球料比18:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨2h，收集球磨混合物，将球磨混合物放入煅烧炉中，设定温度为1300℃，煅烧2h；在上述煅烧结束后，随炉冷却至室温，收集煅烧物，放入水中浸泡60min，进行过滤，收集过滤物，将过滤物放入风干机中风干，收集风干物，得免烧砖基料；接着按重量份数计，70份上述免烧砖基料、35份尾矿砂、19份水、15份生石灰、7份普通硅酸盐水泥及2份乙烯基三叔丁基过氧硅烷，首先将上述免烧砖基料、尾矿砂、生石灰及普通硅酸盐水泥放入搅拌机中，以140r/min搅拌9min，再加入水、乙烯基三叔丁基过氧硅烷继续搅拌16min，得混合料；最后将上述混合料放入不锈钢模具中，并将模具放置于压力机中，以33MPa压制成型，再进行脱模，得砖坯，将砖坯置于蒸汽养护室内，温度为95℃，湿度为93％，养护15h，即可得免烧砖。
经检测，本发明制备的免烧砖抗压强度为22MPa，抗折强度为3.9MPa，吸水率为7％，抗冲击性为20MPa。
实例2
首先取高炉渣放入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛颗粒与过筛颗粒质量2倍的质量分数为3％的双氧水混合均匀，静置20min，去除漂浮于水面的杂质，再进行过滤，收集滤渣，并将滤渣置于100℃烘箱中干燥6h，收集干燥物；按重量份数计，取50份上述干燥物、10份甲酸钠、8份二氧化硅及7份褐煤，放入球磨罐中，按球料比18:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨1h，收集球磨混合物，将球磨混合物放入煅烧炉中，设定温度为1100℃，煅烧1h；在上述煅烧结束后，随炉冷却至室温，收集煅烧物，放入水中浸泡50min，进行过滤，收集过滤物，将过滤物放入风干机中风干，收集风干物，得免烧砖基料；接着按重量份数计，60份上述免烧砖基料、30份尾矿砂、16份水、13份生石灰、3份普通硅酸盐水泥及1份乙烯基三叔丁基过氧硅烷，首先将上述免烧砖基料、尾矿砂、生石灰及普通硅酸盐水泥放入搅拌机中，以140r/min搅拌6min，再加入水、乙烯基三叔丁基过氧硅烷继续搅拌12min，得混合料；最后将上述混合料放入不锈钢模具中，并将模具放置于压力机中，以29MPa压制成型，再进行脱模，得砖坯，将砖坯置于蒸汽养护室内，温度为90℃，湿度为86％，养护13h，即可得免烧砖。
经检测，本发明制备的免烧砖抗压强度为20MPa，抗折强度为4.1MPa，吸水率为8％，抗冲击性为30MPa。
实例3
首先取高炉渣放入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛颗粒与过筛颗粒质量3倍的质量分数为3％的双氧水混合均匀，静置25min，去除漂浮于水面的杂质，再进行过滤，收集滤渣，并将滤渣置于100℃烘箱中干燥7h，收集干燥物；按重量份数计，取52份上述干燥物、12份甲酸钠、8份二氧化硅及10份褐煤，放入球磨罐中，按球料比18:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨2h，收集球磨混合物，将球磨混合物放入煅烧炉中，设定温度为1200℃，煅烧2h；在上述煅烧结束后，随炉冷却至室温，收集煅烧物，放入水中浸泡55min，进行过滤，收集过滤物，将过滤物放入风干机中风干，收集风干物，得免烧砖基料；接着按重量份数计，65份上述免烧砖基料、32份尾矿砂、18份水、14份生石灰、6份普通硅酸盐水泥及1份乙烯基三叔丁基过氧硅烷，首先将上述免烧砖基料、尾矿砂、生石灰及普通硅酸盐水泥放入搅拌机中，以140r/min搅拌8min，再加入水、乙烯基三叔丁基过氧硅烷继续搅拌14min，得混合料；最后将上述混合料放入不锈钢模具中，并将模具放置于压力机中，以30MPa压制成型，再进行脱模，得砖坯，将砖坯置于蒸汽养护室内，温度为92℃，湿度为90％，养护14h，即可得免烧砖。
经检测，本发明制备的免烧砖抗压强度为19MPa，抗折强度为3.8MPa，吸水率为6％，抗冲击性为25MPa。