本發明涉及一種高強度環保磚的制備方法，屬于環保磚技術領域。
背景技術：
隨著現在房地產的開發和新農村建設的持續進行，對磚的消耗量也逐漸增大，傳統磚都是用粘土燒結，需要消耗耕地和大量的能源，目前正在逐步被淘汰，代之以環保磚。環保磚是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾礦渣、化工渣、礦砂等（以上原料的一種或數種）作為主要原料，不經高溫煅燒而制造的一種新型墻體材料稱之為環保磚。環保磚符合我國“保護農田、節約能源、因地制宜、就地取材”的發展建材總方針，環保磚是屬于全免增值稅的建材制品，由于該種材料強度高、耐久性好、尺寸標準、外形完整、色澤均一，具有古樸自然的外觀，可做清水墻也可以做任何外裝飾。
目前的建筑用環保磚多為粘土磚為主，但是由于就地取材，大量的生產，不僅大面積的耕地被破壞，也導致土層地下水的流失，加重了土質的沙化，嚴重破壞了環境，同時工業上產生的大量的工業廢料高爐渣、煤粉、煤渣和建筑垃圾廢磚瓦、廢混凝土塊等對環境造成了第二次污染。目前，傳統市售的環保磚，表面粗糙，抗壓強度低，易破損，色澤不長久的缺陷，因此，對于環保磚的研究，顯得尤為重要。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題是：針對傳統市售的環保磚，抗壓強度低，易破損的缺陷，提供了一種高強度環保磚的制備方法，本發明通過雙氧水對植物進行氧化，再與沼液及風化煤進行混合發酵，去除其中膠質類等雜質，將發酵后的物質進行碳化，形成緊密結構的碳化物，隨后收集高爐渣中的硅酸鹽類物質，將收集的物質與碳化物、尾礦砂等物質進行混合，擠壓后在高溫下煅燒，在煅燒過程中，鋰離子與硅酸類物質反應生成硅酸鋰后，再與生石灰釋放的鈣離子進行縮合反應，同時碳化物吸附鈣離子，從而加強了混合物的交聯度，增加了所燒制磚坯的強度，從而制得高強度環保磚。本發明有效解決了傳統環保磚抗壓強度低，易破損的缺陷，取得了環保磚高強度，成本低，減少環境污染的效果。
為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
（1）按重量份數計，取40～45份苧麻、30～35份竹纖維、20～23份1.3mol/L雙氧水、17～19份沼液、11～13份蟹殼及17～19份風化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機中，以200r/min碾磨40～50min，收集碾磨混合物；
（2）將上述碾磨混合物與上述重量份數中的沼液、風化煤放入粉碎機中，以300r/min攪拌1～2h，使用質量分數45％乳酸溶液調節攪拌混合物pH至4.0～4.5，得發酵基料，隨后將發酵基料放入發酵池內，使用稻草覆蓋發酵基料表面，覆蓋厚度為4～7cm，發酵6～8天；
（3）在上述發酵結束后，對發酵池內的發酵混合物進行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機中，以15～20mPa擠壓15～20min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設定溫度為380～430℃，碳化3～5h，將碳化物取出，放入粉碎機中進行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強度環保磚基料，備用；
（4）按質量比1:3，取高爐渣和質量分數20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪拌40～50min，再進行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質量比1:2放入反應釜中，設定溫度為160～180℃，以130r/min攪拌6～9h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置40～50min，去除上層清液，收集剩余物；
（5）按重量份數計，取40～45份尾礦砂、30～35份步驟（3）備用高強度環保磚基料、20～25份上述剩余物、16～19份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及9～13份生石灰放入攪拌機中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機中，設定溫度70～80℃，以壓力2～3mPa擠壓1～2h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設定溫度700～900℃，保溫11～15h，自然冷卻至室溫，得高強度環保磚。
本發明的應用方法：將本發明制備的高強度環保磚進行鋪設，鋪設時細石混凝土攤鋪的虛鋪厚度比設計要求高0.5～1cm，在細石混凝土攤鋪后，環保磚底部蘸水灰比為0.4～0.5的水泥漿，在透水磚的兩側縫位置，插上5mm的塑料恰，直接用橡皮錘輕輕錘擊環保磚，使其兩角與磚縫對其，面層與掛線平，成活24h后灑水養護，養護2～3天即可。經檢測，鋪設完成后，抗壓強度為45～55mPa，抗折強度為5～6mPa，2～3年無明顯凹陷產生，且外觀質量無缺損。
本發明的有益效果是：
（1）本發明提供的高強度環保磚抗壓強、抗折性好、外形美觀，且工藝簡單，綜合利用了廢棄物資源，改善了原料級配，對環境無污染；
（2）本發明制備的高強度環保磚強度高，成本低，效益好，符合國家節能減排保護環境發展低碳經濟要求。
具體實施方式
按重量份數計，取40～45份苧麻、30～35份竹纖維、20～23份1.3mol/L雙氧水、17～19份沼液、11～13份蟹殼及17～19份風化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機中，以200r/min碾磨40～50min，收集碾磨混合物；將上述碾磨混合物與上述重量份數中的沼液、風化煤放入粉碎機中，以300r/min攪拌1～2h，使用質量分數45％乳酸溶液調節攪拌混合物pH至4.0～4.5，得發酵基料，隨后將發酵基料放入發酵池內，使用稻草覆蓋發酵基料表面，覆蓋厚度為4～7cm，發酵6～8天；在上述發酵結束后，對發酵池內的發酵混合物進行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機中，以15～20mPa擠壓15～20min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設定溫度為380～430℃，碳化3～5h，將碳化物取出，放入粉碎機中進行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強度環保磚基料，按質量比1:3，取高爐渣和質量分數20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪拌40～50min，再進行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質量比1:2放入反應釜中，設定溫度為160～180℃，以130r/min攪拌6～9h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置40～50min，去除上層清液，收集剩余物；按重量份數計，取40～45份尾礦砂、30～35份高強度環保磚基料、20～25份上述剩余物、16～19份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及9～13份生石灰放入攪拌機中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機中，設定溫度70～80℃，以壓力2～3mPa擠壓1～2h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設定溫度700～900℃，保溫11～15h，自然冷卻至室溫，得高強度環保磚。
實例1
按重量份數計，取40份苧麻、30份竹纖維、20份1.3mol/L雙氧水、17份沼液、11份蟹殼及17份風化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機中，以200r/min碾磨40min，收集碾磨混合物；將上述碾磨混合物與上述重量份數中的沼液、風化煤放入粉碎機中，以300r/min攪拌1h，使用質量分數45％乳酸溶液調節攪拌混合物pH至4.0，得發酵基料，隨后將發酵基料放入發酵池內，使用稻草覆蓋發酵基料表面，覆蓋厚度為4cm，發酵6天；在上述發酵結束后，對發酵池內的發酵混合物進行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機中，以15mPa擠壓15min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設定溫度為380℃，碳化3h，將碳化物取出，放入粉碎機中進行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強度環保磚基料，按質量比1:3，取高爐渣和質量分數20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪拌40min，再進行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質量比1:2放入反應釜中，設定溫度為160℃，以130r/min攪拌6h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置40min，去除上層清液，收集剩余物；按重量份數計，取40份尾礦砂、30份高強度環保磚基料、20份上述剩余物、16份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及9份生石灰放入攪拌機中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機中，設定溫度70℃，以壓力2mPa擠壓1h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設定溫度700℃，保溫11h，自然冷卻至室溫，得高強度環保磚。
將本發明制備的高強度環保磚進行鋪設，鋪設時細石混凝土攤鋪的虛鋪厚度比設計要求高0.5cm，在細石混凝土攤鋪后，環保磚底部蘸水灰比為0.4的水泥漿，在透水磚的兩側縫位置，插上5mm的塑料恰，直接用橡皮錘輕輕錘擊環保磚，使其兩角與磚縫對其，面層與掛線平，成活24h后灑水養護，養護2天即可。經檢測，鋪設完成后，抗壓強度為45mPa，抗折強度為5mPa，2年無明顯凹陷產生，且外觀質量無缺損。
實例2
按重量份數計，取45份苧麻、35份竹纖維、23份1.3mol/L雙氧水、19份沼液、13份蟹殼及19份風化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機中，以200r/min碾磨50min，收集碾磨混合物；將上述碾磨混合物與上述重量份數中的沼液、風化煤放入粉碎機中，以300r/min攪拌2h，使用質量分數45％乳酸溶液調節攪拌混合物pH至4.5，得發酵基料，隨后將發酵基料放入發酵池內，使用稻草覆蓋發酵基料表面，覆蓋厚度為7cm，發酵8天；在上述發酵結束后，對發酵池內的發酵混合物進行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機中，以20mPa擠壓20min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設定溫度為430℃，碳化5h，將碳化物取出，放入粉碎機中進行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強度環保磚基料，按質量比1:3，取高爐渣和質量分數20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪拌50min，再進行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質量比1:2放入反應釜中，設定溫度為180℃，以130r/min攪拌9h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置50min，去除上層清液，收集剩余物；按重量份數計，取45份尾礦砂、35份高強度環保磚基料、25份上述剩余物、19份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及13份生石灰放入攪拌機中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機中，設定溫度80℃，以壓力3mPa擠壓1～2h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設定溫度900℃，保溫15h，自然冷卻至室溫，得高強度環保磚。
將本發明制備的高強度環保磚進行鋪設，鋪設時細石混凝土攤鋪的虛鋪厚度比設計要求高1cm，在細石混凝土攤鋪后，環保磚底部蘸水灰比為0.5的水泥漿，在透水磚的兩側縫位置，插上5mm的塑料恰，直接用橡皮錘輕輕錘擊環保磚，使其兩角與磚縫對其，面層與掛線平，成活24h后灑水養護，養護3天即可。經檢測，鋪設完成后，抗壓強度為55mPa，抗折強度為6mPa，3年無明顯凹陷產生，且外觀質量無缺損。
實例3
按重量份數計，取43份苧麻、33份竹纖維、22份1.3mol/L雙氧水、18份沼液、12份蟹殼及18份風化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機中，以200r/min碾磨45min，收集碾磨混合物；將上述碾磨混合物與上述重量份數中的沼液、風化煤放入粉碎機中，以300r/min攪拌2h，使用質量分數45％乳酸溶液調節攪拌混合物pH至4.3，得發酵基料，隨后將發酵基料放入發酵池內，使用稻草覆蓋發酵基料表面，覆蓋厚度為6cm，發酵7天；在上述發酵結束后，對發酵池內的發酵混合物進行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機中，以15～20mPa擠壓15～20min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設定溫度為400℃，碳化4h，將碳化物取出，放入粉碎機中進行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強度環保磚基料，按質量比1:3，取高爐渣和質量分數20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪45min，再進行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質量比1:2放入反應釜中，設定溫度為170℃，以130r/min攪拌8h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置45min，去除上層清液，收集剩余物；按重量份數計，取43份尾礦砂、33份高強度環保磚基料、23份上述剩余物、18份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及11份生石灰放入攪拌機中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機中，設定溫度75℃，以壓力3mPa擠壓2h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設定溫度750℃，保溫13h，自然冷卻至室溫，得高強度環保磚。
將本發明制備的高強度環保磚進行鋪設，鋪設時細石混凝土攤鋪的虛鋪厚度比設計要求高0.8cm，在細石混凝土攤鋪后，環保磚底部蘸水灰比為0.5的水泥漿，在透水磚的兩側縫位置，插上5mm的塑料恰，直接用橡皮錘輕輕錘擊環保磚，使其兩角與磚縫對其，面層與掛線平，成活24h后灑水養護，養護3天即可。經檢測，鋪設完成后，抗壓強度為55mPa，抗折強度為6mPa，3年無明顯凹陷產生，且外觀質量無缺損。