(1)技術(shù)原理本養(yǎng)護(hù)方法適用于配料中石灰用量較大的免燒磚。這種磚的主要原料應(yīng)是活性工業(yè)廢渣如粉煤灰、礦渣等，也可以是電石渣等以CaO為主的工業(yè)廢渣。為了激發(fā)粉煤灰等這些活性廢渣的活性，在配料中加人生石灰。大部分生石灰與廢渣中的二氧化硅、三氧化二鋁反應(yīng)，生成水化硅酸鹽和鋁酸鹽。當(dāng)剩余的部分氧化鈣遇到二氧化碳?xì)鈺r(shí)，又會(huì)和二氧化碳反應(yīng)生成高強(qiáng)度的碳酸鈣，從而增加了制品的反應(yīng)。其反應(yīng)式如下:

CaO+ H20- Ca(OH)2 +66. 6kJ(5-16)

Ca(OH)2 +C02 - CaC03 + H2 0+112. 46kJ(5-17)

    這樣，加人的生石灰就可以產(chǎn)生兩次放熱，第一次有效氧化鈣與水反應(yīng)放熱，提高了物料的溫度，有利于活性廢渣的活化;第二次生石灰與水反應(yīng)所形成的氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)，再次釋放熱量，又一次提高了免燒磚坯的溫度，促進(jìn)了各種活性成分之間的反應(yīng)，有利于生成更多的反應(yīng)產(chǎn)物。

    因此，碳化養(yǎng)護(hù)對(duì)加人生石灰的免燒磚的強(qiáng)度貢獻(xiàn)包括兩個(gè)方面:一是產(chǎn)生的碳酸鈣所直接形成的強(qiáng)度;二是在形成碳酸鈣過(guò)程中的放熱所形成的間接強(qiáng)度。根據(jù)上述技術(shù)原理，碳化養(yǎng)護(hù)就是向養(yǎng)護(hù)室通入二氧化碳?xì)怏w，讓它與坯體中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣而提高磚坯強(qiáng)度。

    (2)破化養(yǎng)護(hù)室碳化養(yǎng)護(hù)室是一座密閉性較好的磚混結(jié)構(gòu)建筑物。為了不使Co:氣體逸出，應(yīng)采取各種密閉措施，。如不開窗戶，門要盡量小且有密封機(jī)構(gòu)，墻壁要粉刷良好。為了不使碳化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量散失，達(dá)到自升溫養(yǎng)護(hù)。墻體和屋面可采用發(fā)泡水泥夾心或珍珠巖、礦棉夾心;地面可采用鋪設(shè)聚苯板(上抹水泥保護(hù)層3cm),澆筑發(fā)泡水泥或珍珠巖保溫砂漿。除此之外，養(yǎng)護(hù)室最好多座串聯(lián)或并聯(lián)，達(dá)到Co:氣體可互排、熱量互流，這樣，當(dāng)一個(gè)養(yǎng)護(hù)窯出磚時(shí)，可將Co:氣體和熱量排到另一個(gè)窯室，實(shí)現(xiàn)Co:與熱量的有效利用。

    (3)二氧化碳?xì)怏w的產(chǎn)生方法二氧化碳?xì)怏w可采用如下幾種方法來(lái)產(chǎn)生或利用。

    ①自建燃煤爐，一方面向養(yǎng)護(hù)窯供干熱風(fēng)，另一方面也產(chǎn)生了C02,  CO:和熱空氣一起送人養(yǎng)護(hù)窯。這一方法不經(jīng)濟(jì)，一般不提倡。

    ②利用各工廠燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣來(lái)提供C02，這不但可以消除企業(yè)的鍋爐廢氣污染，也降低了養(yǎng)護(hù)能耗，省去了自建火爐。

    ③自行鍛燒生石灰。因?yàn)樯a(chǎn)免燒磚要使用生石灰(一般加量為10% ~!k--15%)，以年產(chǎn)4000萬(wàn)塊標(biāo)磚計(jì)算，年需生石灰約1500^-2000t，每天約4-7t左右，可以自建一座石灰窯，除自用外，還可部分外銷。生石灰窯的煙氣可提供大量的CO:氣體。因?yàn)槭沂闹饕煞譃樘妓徕}，碳酸鈣的熱分解產(chǎn)生CO2，其反應(yīng)式如下:CaCO3 - CaO+ CO2 t(5-18)    因此，這種窯煙氣Co:的含量很好，是最理想的碳化氣體來(lái)源。如果有條件(當(dāng)?shù)赜惺腋G)，可以將磚廠建在石灰窯附近，直接引來(lái)石灰窯煙氣養(yǎng)護(hù)免燒磚。

    (4)利用鍋爐廢煙氣養(yǎng)護(hù)免燒磚的具體方法在各種方法中，利用鍋爐廢煙氣進(jìn)行碳化養(yǎng)護(hù)最經(jīng)濟(jì)、利國(guó)利民、’應(yīng)多提倡。具體方法如下所述。

    碳化系統(tǒng)如圖5-20所示，在鍋爐煙囪1之前設(shè)置旁路管道，使經(jīng)除塵器出來(lái)的煙氣由引風(fēng)機(jī)2送往堿洗器3，用堿性洗滌液噴射洗滌，對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌。經(jīng)過(guò)洗滌后的煙氣進(jìn)人碳化窯7。而洗滌液循環(huán)使用。當(dāng)pH值達(dá)到6-7時(shí)則作為廢液排放至固液分離器6。分離后的固體為脫硫軟泥，送往灰渣制品車間作為原料(摻人料)，與爐渣、粉煤灰、石灰、石灰石或電石渣等進(jìn)行配料生產(chǎn)制品坯體，并將其置人碳化窯7，利用經(jīng)堿洗器3處理后的煙氣進(jìn)行碳化。碳化過(guò)程中煙氣中的Co:氣體和灰渣制品坯體中的部分石灰反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀結(jié)晶。同時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)濕熱蒸汽又促使活性材料和石灰中的有效氧化鈣反應(yīng)生成硅酸鹽，使制品坯體強(qiáng)度得以增長(zhǎng)，剩余的煙氣作為尾氣由引風(fēng)機(jī)8抽至排氣煙囪9放空。從固液分離器6分離出的液體可排人地溝。

    在上述工藝過(guò)程中，石灰乳液濃度控制在8%^-15%之間。吸收終點(diǎn)pH控制在6-7之間。碳化免燒磚制品坯體的生產(chǎn)是先將爐渣、石灰石等進(jìn)行破碎，然后配料、攪拌、成型。經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)后的坯體再人碳化窯進(jìn)行碳化養(yǎng)護(hù)，經(jīng)產(chǎn)品檢驗(yàn)合格即為碳化免燒磚成品。在成型時(shí)，可以制成各種坯體，如標(biāo)準(zhǔn)磚、砌塊、保溫磚、異型磚等，經(jīng)碳化養(yǎng)護(hù)后便成為碳化標(biāo)準(zhǔn)磚，碳化粉煤灰砌塊，碳化保溫磚、碳化異型磚等。

    (5)利用生石灰股燒氣養(yǎng)護(hù)免燒磚的具體方法、生石灰鍛燒過(guò)程產(chǎn)生的煙氣Co:含量高，更有利于免燒磚的碳化養(yǎng)護(hù)，具體方法如下。

    ①生石灰的緞燒、煤與石灰石的重量比為煤，石灰石=(6-5-7-5)，100，石灰石中的CaCO3含量85%以上，無(wú)煙煤的發(fā)熱量為5000 -1000cal/kg，物料裝窯后填充系數(shù)90%左右，采用連續(xù)式混料緞燒工藝使空氣和物料向運(yùn)動(dòng)逆向熱交換進(jìn)行鍛燒，在溫度850-1000℃條件下慢火炯燒4^-5天。緞燒生石灰的物理性能:水化時(shí)間29min水化溫度30-51C，密度2. 8g/cm3，堆積密度0.94一1. 04g/cm3。

    ②其他物料的要求.活性廢渣堆積密度400一  1200kg/m3 ;顆粒直徑50-1005m，占50%以上;砂粒含量85%左右;毛細(xì)孔隙為70%左右;滲漏量為1. 7mm/li0    石膏:對(duì)成分的要求CaO為32%, SO3為43%、結(jié)晶水為19.7%，密度為2. 3^-2. 4g/cm3 0    氧化鎂:MgCO3經(jīng)緞燒生成高鎂質(zhì)生石灰(MgO)占20%以上，鍛燒溫度600-900r，水化時(shí)間30min左右，水化溫度401C以上。

    ③各組分物料配比、工藝過(guò)程?；钚詮U渣500kg，生石灰150kg，石膏10kg,氧化鎂20kg，水320kg(整個(gè)工序中水用量)。

    先將150kg生石灰和10kg石膏破碎，磨細(xì)后再與500kg活性廢渣、20kg氧化鎂和適量水放人輪碾機(jī)進(jìn)行輪碾，先加少量水碾2^-3min，待各種物料均勻后再加水濕碾，3^-7min后送人成型機(jī)成型。成型的磚塊經(jīng)1天的自然養(yǎng)護(hù)后送人碳化室。將石灰窯的CO:氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)和管道輸送到碳化室，CO:氣體的濃度為7%12%,碳化室的溫度控制在40-60r ,碳化過(guò)程中需加水，使空氣相對(duì)濕度保持在90%左右，碳化時(shí)間為48-72h。最后將經(jīng)碳化處理的磚塊運(yùn)送至成品場(chǎng)堆放。

    (6)利用造紙廠黑液生產(chǎn)免燒磚及利用造紙廠煙氣養(yǎng)護(hù)免燒磚的具體方法本方法可一舉三得，既可治理造紙黑液污染，又可治理造紙廠煙道氣污染，同時(shí)又降低了免燒磚的養(yǎng)護(hù)成本，是非常理想的養(yǎng)護(hù)方法。其具體方法如下。

    在造紙廠內(nèi)建兩個(gè)黑液反應(yīng)池(以備交替使用)，把經(jīng)過(guò)除塵的煙道氣引人池中進(jìn)行反應(yīng)。因鼓風(fēng)送來(lái)的煙道氣具有一定動(dòng)力，不需攪拌黑液，自行在池內(nèi)循環(huán);黑液吸收煙道氣的熱量不斷濃縮;由于煙道氣中含有CO2 , SO2 , NO等酸性物質(zhì)，可與黑液中的堿性物質(zhì)中和，從而使黑液的pH值下降至7-9。經(jīng)煙道氣處理的黑液臭味變小，特黑液濃縮到一定程度后送人粉煤灰磚廠。

    粉煤灰免燒磚配方與工藝如下所述。

    粉煤灰免燒磚主要成分是粉煤和生石灰。其中粉煤灰含量約80%  -90 0 0，生石灰約5%-20%，石膏約300。原料配好后，加人濃縮的造紙黑液，攪拌均勻后壓力成型，最后通人煙道氣養(yǎng)護(hù)48h后即可出品，質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

    粉煤灰免燒磚生產(chǎn)可采用現(xiàn)有生產(chǎn)線，只增加一些攪拌設(shè)備即可。免燒磚可省去鍋爐和蒸養(yǎng)釜，可大大降低成本。流程如圖5-21所示。

    (7)電石渣碳化磚的生產(chǎn)方法電石渣[Ca(OH)2]是由電石加水生成乙炔氣(C2 H2)后的副產(chǎn)品。根據(jù)計(jì)算，每It標(biāo)準(zhǔn)電石產(chǎn)生乙炔氣后大約生成1. 16t的電石渣。據(jù)資料介紹，我國(guó)每年由電石生成乙炔再用于合成化工的電石量約為135萬(wàn)噸，將生成150萬(wàn)噸的電石渣，這使得企業(yè)和環(huán)保部門憂心忡忡。利用電石渣生產(chǎn)碳化磚，不但可以變廢為寶，還可以合理解決電石渣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，取得明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本節(jié)以貴州有機(jī)化工總廠為例，介紹利用電石渣生產(chǎn)碳化磚的工藝過(guò)程。

①電石渣碳化機(jī)理。電石渣為灰色的細(xì)粉狀物，含水率小于8%時(shí)其物理性質(zhì)和化學(xué)成分如下:    所謂碳化反應(yīng)，是指使電石渣和二氧化碳?xì)怏w發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣的反應(yīng)過(guò)程。其化學(xué)反應(yīng)式為:Ca(OH)2 +C02+H2O-CaCO3 +2H2O(5-19)

電石渣碳化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是:粒狀氫氧化鈣在含水率合適時(shí)吸收二氧化碳?xì)怏w生成碳酸鈣，進(jìn)而形成結(jié)晶體(主要是方解石)。這些結(jié)晶體在生成過(guò)程中所具有的凝聚力，賦予碳酸鈣很大的強(qiáng)度，從而使得用電石渣碳化制作的碳化磚有很好的耐用性。

    當(dāng)然，這一碳化過(guò)程的反應(yīng)機(jī)理絕非如此簡(jiǎn)單，它牽涉到一系列的物理吸附和擴(kuò)散過(guò)程。在制磚工業(yè)上應(yīng)用碳化技術(shù)，實(shí)際上是碳化一沉淀一結(jié)晶生長(zhǎng)過(guò)程。

    ②生產(chǎn)工藝。利用電石渣的碳化機(jī)理生產(chǎn)碳化磚的工藝流程如圖5-22所示。

    碳化磚生產(chǎn)工藝復(fù)雜，但要掌握好工藝參數(shù)并不容易。下面將影響生產(chǎn)的幾個(gè)關(guān)鍵因素作一個(gè)介紹。

    a.水的影響。碳化過(guò)程必須在含水率合適時(shí)才能進(jìn)行，含水率過(guò)高或過(guò)低均不能得到滿意的結(jié)果。綜合考慮碳化、機(jī)械成型、攪拌等因素，磚坯含水率(即混合物含水率)在7%- 10%為宜。

含水率偏低時(shí)，壓磚機(jī)的壓力不夠，磚坯不能成型;含水率過(guò)高時(shí)，磚坯成型同樣困難，并且碳化效果不好。

    掌握磚坯合適含水率的關(guān)鍵是要掌握好電石渣的含水率。電石渣有兩種:一種是干法乙炔生產(chǎn)產(chǎn)生的;另一種是濕法乙炔生產(chǎn)產(chǎn)生的。前者的電石渣含水量很低，僅5%左右，用這種電石渣制磚，水分容易控制，磚的強(qiáng)度也高(這主要是由于磚中的游離氧化鈣f-CaO含量高，反應(yīng)活性高)。濕法乙炔生產(chǎn)產(chǎn)生的電石渣的含水率比較難掌握。用濕法產(chǎn)生的電石渣在排放時(shí)的含水率高達(dá)97%，存放幾個(gè)月后的所謂“干灰”含水率約在36%以上，如何降低電石渣的含水率，成為制磚工藝的關(guān)鍵。這個(gè)廠采用了電石渣和干廢石灰粉末攪拌的方法，用廢石灰粉末吸收電石渣中的水分，降低電石渣的含水率，取得了滿意效果。

    b.窯氣的影響。窯氣采用燒石灰產(chǎn)生的廢氣，其成分主要是二氧化碳。窯氣中二氧化碳?xì)怏w濃度高、擴(kuò)散快、在水中的溶解度大，可以加快碳化反應(yīng)速度。窯氣中二氧化碳的濃度不宜低于12%，這在石灰窯廢氣中是不難達(dá)到的。

    此外，與碳化有關(guān)的還有窯氣的溫度、相對(duì)濕度及流量、流速。由于碳化磚的生產(chǎn)工藝要求不是十分嚴(yán)格，窯氣的溫度和濕度可采用廢氣自然狀態(tài)下的溫度和濕度，并通過(guò)調(diào)整磚坯含水率來(lái)適應(yīng)，而增大窯氣流量、加快其流速則可加快碳化速度。

    c.石砂和粉煤灰的影響。石砂是碳化磚的主要原料，在碳化磚中起骨料作用。它依靠電石渣“碳化一結(jié)晶”的凝聚力結(jié)合在一起，形成很大的強(qiáng)度。對(duì)石砂主要的技術(shù)要求是顆粒級(jí)配。從理論上講，太細(xì)的砂子雖然比表面積大，但空隙率小，不利于二氧化碳?xì)怏w的滲人，加人碳化反應(yīng)生成的碳酸鈣體積較氫氧化鈣大，這樣由細(xì)砂制成的磚坯，經(jīng)碳化后有可能產(chǎn)生爆裂現(xiàn)象。太粗的砂子也不行，一般采取中砂，粒徑一般在0. 15^-0. 18mm之間。

    適當(dāng)?shù)丶尤艘恍┓勖夯业哪康挠袃蓚€(gè):一是使碳化磚的外觀增加美感;二是粉煤灰的孔隙率較大，增加了磚坯的透氣性，使得碳化速度加快，并且有利于粉煤灰中的硅和電石渣中的鈣發(fā)生硅鈣反應(yīng)。(www.gdfslawyer.com)