近日,SCI期刊《Construction and Building Materials》(中科院一区TOP,IF = 7.4)收录本团队最新研究论文“Preparation of building ceramic bricks using weathered ore powder”。李瑞(博士研究生)为文章的第一作者,李育彪(教授)为通讯作者。

为解决粘土禁用后建筑陶瓷砖(BCB)行业原料紧缺问题与工业废物矿石风化粉(WOP)堆存问题。本研究回收利用矿石风化粉制备建筑陶瓷砖。矿石风化粉制备建筑陶瓷砖的最优条件为矿石风化粉掺量72 wt%、烧结温度1143 ℃及保温时间120 min。此条件下,产品线性收缩率、体积密度、吸水率及抗压强度分别为4.91%、3.17 g/cm3、1.69%及99.9 MPa。满足中国标准GB/T 4100-2015中一类产品的性能要求。本体系所制产品矿物组成为石英、中长石、莫来石及赤铁矿,含量分别为20.17%、 33.95%、15.07%及7.13%。本体系所含助熔离子 (Fe3+、Mg2+、K+及Na+) 能够通过捕获O原子电子的方式,弱化Si-O与Al-O键,促进石英与刚玉裂解形成高温液相。Fe3+能够以替换Al3+的方式固溶进莫来石晶体,提升晶体稳定性,促进其低温形成。产品的低吸水率与莫来石穿插微观结构,使得其具有优良的抗冻性。冻融循环40次后,抗冻系数为94.59%,抗压强度仍有94.5 MPa。产品的浸出毒性物质为重金属Cr,浓度仅0.01 mg/L,满足相关标准限制要求。因此,利用WOP制备BCB是解决WOP堆存问题,促进BCB行业可持续发展的一条有利途径。