專利名稱：一種赤泥免燒免蒸路面磚及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種赤泥免燒免蒸路面磚及其制備方法，屬于赤泥利用技術領域。
背景技術：
赤泥是用鋁土礦提煉氧化鋁過程中產(chǎn)生的廢棄物，因其為赤紅色泥漿狀而得名， 是氧化鋁廠最大的污染源。目前，全世界每年產(chǎn)生約6000萬噸赤泥，我國的赤泥排放量每年為400萬噸以上，且隨著新廠投產(chǎn)和老廠增產(chǎn)改造，赤泥總量有上升的趨勢，預計2010 年我國氧化鋁產(chǎn)量將達到1000萬噸，赤泥量將達到700 1000萬噸/年。對于赤泥的處理，國內(nèi)外氧化鋁廠大都將赤泥在堆場堆放，筑壩濕法堆存，靠自然沉降分離對溶液返回再用，易使大量廢堿液滲透到附近土地中，造成土壤堿化、沼澤化，污染地表地下水源。還有的將赤泥干燥脫水后干法堆存。曬干的赤泥形成的粉塵到處飛揚，破環(huán)生態(tài)環(huán)境，造成嚴重污染。這兩種方法均占用了大量的土地和耕地、耗費較多的堆場建設和維護費用，使基礎建設投資增加，還使赤泥中的許多可利用成分不能得到合理的利用，造成了資源的二次浪費。赤泥的堆放不僅對企業(yè)造成資源浪費、經(jīng)濟損失，而且對工廠周圍的環(huán)境景觀造成嚴重污染。赤泥的開發(fā)利用一直是一個世界性的難題，特別是由于拜耳法赤泥的硅含量比燒結法赤泥更低，化學成本極不均衡，其利用的難度更大；赤泥中還有很高的堿金屬及堿土金屬氧化物，在制備免燒制品的時候很難避免出現(xiàn)返霜現(xiàn)象，導致制品無法使用；此外還有部分地區(qū)赤泥放射性較高，就限制了在墻體材料方面的摻量，同時也限制了其在建材行業(yè)的應用。因而，現(xiàn)有技術對赤泥的利用量還是很低，對赤泥的開發(fā)利用還是不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種利用赤泥和工業(yè)廢渣量較高、并且所生產(chǎn)的產(chǎn)品的強度和性能較好的赤泥免燒免蒸路面磚及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術的不足。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的一種赤泥免燒免蒸路面磚是由赤泥、粉煤灰、水泥、骨料和改性劑原料制備而成，各原料干基所占重量份為赤泥30 65份，粉煤灰0 30 份，水泥5 25份，骨料12 20份，改性劑1 5份。上述赤泥為拜耳法赤泥與燒結法赤泥按干基重量比6:1混合而成。上述所用的粉煤灰應滿足國家II級灰規(guī)定。上述改性劑為酸性工業(yè)廢渣與工業(yè)純堿按干基重量比8:1混合而成；其酸性工業(yè)廢渣為磷石膏、硫酸渣或鉛鋅渣。本發(fā)明的一種赤泥免燒免蒸路面磚的制備方法為，先按干基所占重量份取赤泥 30 65份，粉煤灰0 30份，水泥5 25份，骨料12 20份，改性劑1 5份，然后按以下步驟進行制備將赤泥和改性劑及水一起放入混凝土攪拌機中充分攪拌反應成糊狀，其攪拌反應時間為10 15min，然后再將粉煤灰、水泥、骨料加進混凝土攪拌機中以及再加入和上述水量相同的水量一起進行充分攪拌均勻后得混合料，其攪拌時間為3 5min ；在進行攪拌時，所加入的總水量按水固比為0. 13 0. 18 ；將混合料送入壓磚機成型，其成型壓力8 12MPa，其成型時的載荷靜停時間為20s 35s ；將成型后的磚坯置于空曠通風處自然養(yǎng)護，并每隔12 24小時噴水一次，28天后即可得到赤泥免燒免蒸路面磚成品。在上述本發(fā)明的技術方案中，所用的赤泥為拜耳法赤泥和燒結法赤泥的混合物， 拜耳法赤泥因其活性物質(zhì)較少，且有高堿、高鈣、低硅等特點，其綜合利用難度較大；而燒結法赤泥中含有少量硅酸二鈣、硅酸三鈣等活性物質(zhì)，與拜耳法赤泥混合后可以有效地替代少量水泥為磚坯提供部分強度。本發(fā)明所采用的粉煤灰原料，主要是利用其硅質(zhì)原料，由于粉煤灰本身含有較高含量的二氧化硅和氧化鋁，在激發(fā)劑的作用下，具有一定的活性，同樣可以替代部分膠凝材料。本發(fā)明所采用的水泥原料主要是作為提供強度的膠凝材料，在其它膠凝材料活性未釋放之前起到粘結骨料的作用。本發(fā)明所采用的改性劑，其作用原理為酸性工業(yè)廢渣的主要作用是捕捉赤泥中的游離堿，與之反應，生產(chǎn)無害化的不返堿的物質(zhì)，同時酸性工業(yè)廢渣中含有石膏，能夠激發(fā)粉煤灰和赤泥的活性；工業(yè)純堿的作用是除去赤泥中的鎂鹽，防止制品返霜。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明具有如下特點1、由于采用的原材料中摻入大量的工業(yè)廢渣，使得工業(yè)廢渣的資源化利用，節(jié)約了處理成本，有效地解決了工業(yè)廢渣難于處置的問題；2、引入混合改性劑，有效地解決了免燒赤泥制品返霜問題，在赤泥綜合利用方面是一個很大的突破；3、由于引入了少量水泥，致使赤泥、粉煤灰等工業(yè)廢渣在免燒免蒸路面磚中的總摻量大于60%，符合國家資源綜合利用產(chǎn)業(yè)政策，能夠吃掉大量的工業(yè)廢渣，成本低廉，節(jié)約了能耗。經(jīng)測試和實際使用表明，采用本發(fā)明所生產(chǎn)出的赤泥免燒免蒸路面磚產(chǎn)品，其各項指標均達到和滿足國家對路面磚所規(guī)定的標準。因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明不僅具有能大量利用赤泥和工業(yè)廢渣的優(yōu)點，而且還具有所生產(chǎn)的產(chǎn)品的強度和性能較好的優(yōu)點。采用本發(fā)明能有效地利用赤泥和其他工業(yè)廢渣制備免燒免蒸路面磚， 可以很好的解決工業(yè)廢渣難以處置的難題，提高工業(yè)廢渣的綜合利用水平，有利于我國建筑材料的可持續(xù)發(fā)展，并能顯著提高社會效益和經(jīng)濟效益。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。本發(fā)明的實施例1 先按干基所占重量份取赤泥65份，粉煤灰0份，水泥20份，骨料10份(可采用山砂作為骨料)，改性劑5份，其中赤泥采用現(xiàn)有的拜耳法赤泥與燒結法赤泥按干基重量比6:1混合而成(即按重量份取拜耳法赤泥6份、燒結法赤泥1份)，粉煤灰應滿足國家II級灰規(guī)定，改性劑為酸性工業(yè)廢渣與工業(yè)純堿按干基重量比8:1混合而成(即按重量份取酸性工業(yè)廢渣8份、工業(yè)純堿1份)，酸性工業(yè)廢渣可采用現(xiàn)有的磷石膏、硫酸渣或鉛鋅渣；然后按以下步驟進行制備將赤泥和改性劑及水一起放入混凝土攪拌機中充分攪拌反應成糊狀，其攪拌反應時間為10 15min，然后再將粉煤灰、水泥、骨料加進混凝土攪拌機中以及再加入和上述水量相同的水量一起進行充分攪拌均勻后得混合料，其攪拌時間為3 5min ；在進行攪拌時，所加入的總水量按水固比為0. 13 ；將混合料送入壓磚機成型，其成型壓力8 12MPa，其成型時的載荷靜停時間為20s 35s ；將成型后的磚坯置于空曠通風處自然養(yǎng)護，并每隔12 24小時噴水一次(噴水量為能將成型后的磚坯表面噴濕即可)，28天后即可得到赤泥免燒免蒸路面磚成品。實施例2 先按干基所占重量份取赤泥50份，粉煤灰10份，水泥25份，山砂12 份，改性劑3份，其中赤泥采用現(xiàn)有的拜耳法赤泥與燒結法赤泥按干基重量比6:1混合而成(即按重量份取拜耳法赤泥6份、燒結法赤泥1份)，粉煤灰應滿足國家II級灰規(guī)定，改性劑為酸性工業(yè)廢渣與工業(yè)純堿按干基重量比8:1混合而成(即按重量份取酸性工業(yè)廢渣8 份、工業(yè)純堿1份)，酸性工業(yè)廢渣可采用現(xiàn)有的磷石膏、硫酸渣或鉛鋅渣；然后按以下步驟進行制備將赤泥和改性劑及水一起放入混凝土攪拌機中充分攪拌反應成糊狀，其攪拌反應時間為10 15min，然后再將粉煤灰、水泥、骨料加進混凝土攪拌機中以及再加入和上述水量相同的水量一起進行充分攪拌均勻后得混合料，其攪拌時間為3 5min ；在進行攪拌時，所加入的總水量按水固比為0. 14 ；將混合料送入壓磚機成型，其成型壓力8 12MPa， 其成型時的載荷靜停時間為20s 35s ；將成型后的磚坯置于空曠通風處自然養(yǎng)護，并每隔 12 24小時噴水一次(噴水量為能將成型后的磚坯表面噴濕即可)，28天后即可得到赤泥免燒免蒸路面磚成品。實施例3 先按干基所占重量份取赤泥40份，粉煤灰20份，水泥20份，山砂18 份，改性劑2份，其中赤泥采用現(xiàn)有的拜耳法赤泥與燒結法赤泥按干基重量比6:1混合而成(即按重量份取拜耳法赤泥6份、燒結法赤泥1份)，粉煤灰應滿足國家II級灰規(guī)定，改性劑為酸性工業(yè)廢渣與工業(yè)純堿按干基重量比8:1混合而成(即按重量份取酸性工業(yè)廢渣8 份、工業(yè)純堿1份)，酸性工業(yè)廢渣可采用現(xiàn)有的磷石膏、硫酸渣或鉛鋅渣；然后按以下步驟進行制備將赤泥和改性劑及水一起放入混凝土攪拌機中充分攪拌反應成糊狀，其攪拌反應時間為10 15min，然后再將粉煤灰、水泥、骨料加進混凝土攪拌機中以及再加入和上述水量相同的水量一起進行充分攪拌均勻后得混合料，其攪拌時間為3 5min ；在進行攪拌時，所加入的總水量按水固比為0. 15 ；將混合料送入壓磚機成型，其成型壓力8 12MPa， 其成型時的載荷靜停時間為20s 35s ；將成型后的磚坯置于空曠通風處自然養(yǎng)護，并每隔 12 24小時噴水一次(噴水量為能將成型后的磚坯表面噴濕即可)，28天后即可得到赤泥免燒免蒸路面磚成品。實施例4 先按干基所占重量份取赤泥30份，粉煤灰30份，水泥24份，山砂20 份，改性劑1份，其中赤泥采用現(xiàn)有的拜耳法赤泥與燒結法赤泥按干基重量比6:1混合而成(即按重量份取拜耳法赤泥6份、燒結法赤泥1份)，粉煤灰應滿足國家II級灰規(guī)定，改性劑為酸性工業(yè)廢渣與工業(yè)純堿按干基重量比8:1混合而成(即按重量份取酸性工業(yè)廢渣8 份、工業(yè)純堿1份)，酸性工業(yè)廢渣可采用現(xiàn)有的磷石膏、硫酸渣或鉛鋅渣；然后按以下步驟進行制備將赤泥和改性劑及水一起放入混凝土攪拌機中充分攪拌反應成糊狀，其攪拌反應時間為10 15min，然后再將粉煤灰、水泥、骨料加進混凝土攪拌機中以及再加入和上述水量相同的水量一起進行充分攪拌均勻后得混合料，其攪拌時間為3 5min ；在進行攪拌時，所加入的總水量按水固比為0. 18 ；將混合料送入壓磚機成型，其成型壓力8 12MPa， 其成型時的載荷靜停時間為20s 35s ；將成型后的磚坯置于空曠通風處自然養(yǎng)護，并每隔 12 24小時噴水一次(噴水量為能將成型后的磚坯表面噴濕即可)，28天后即可得到赤泥免燒免蒸路面磚成品。參照國家標準JC/T446-2000《混凝土路面磚》的標準對上述實施例1 4所得的產(chǎn)品的性能指標進行檢測，其檢測結果如下表所示
5本發(fā)明實施例1 4制備的免燒免蒸路面磚的性能檢測表
權利要求
1.一種赤泥免燒免蒸路面磚，其特征在于該赤泥免燒免蒸路面磚由赤泥、粉煤灰、水泥、骨料和改性劑原料制備而成，各原料干基所占重量份為赤泥30 65份，粉煤灰0 30 份，水泥5 25份，骨料12 20份，改性劑1 5份。
2.根據(jù)權利要求1所述的赤泥免燒免蒸路面磚，其特征在于赤泥為拜耳法赤泥與燒結法赤泥按干基重量比6:1混合而成。
3.根據(jù)權利要求1所述的赤泥免燒免蒸路面磚，其特征在于粉煤灰應滿足國家II級灰規(guī)定。
4.根據(jù)權利要求1所述的赤泥免燒免蒸路面磚，其特征在于改性劑為酸性工業(yè)廢渣與工業(yè)純堿按干基重量比8:1混合而成。
5.根據(jù)權利要求4所述的赤泥免燒免蒸路面磚，其特征在于酸性工業(yè)廢渣為磷石膏、 硫酸渣或鉛鋅渣。
6.一種赤泥免燒免蒸路面磚的制備方法，其特征在于先按干基所占重量份取赤泥 30 65份，粉煤灰0 30份，水泥5 25份，骨料12 20份，改性劑1 5份，然后按以下步驟進行制備將赤泥和改性劑及水一起放入混凝土攪拌機中充分攪拌反應成糊狀，其攪拌反應時間為10 15min，然后再將粉煤灰、水泥、骨料加進混凝土攪拌機中以及再加入和上述水量相同的水量一起進行充分攪拌均勻后得混合料，其攪拌時間為3 5min ；在進行攪拌時，所加入的總水量按水固比為0. 13 0. 18 ；將混合料送入壓磚機成型，其成型壓力8 12MPa，其成型時的載荷靜停時間為20s 35s ；將成型后的磚坯置于空曠通風處自然養(yǎng)護，并每隔12 24小時噴水一次，28天后即可得到赤泥免燒免蒸路面磚成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種赤泥免燒免蒸路面磚及其制備方法，該赤泥免燒免蒸路面磚由赤泥、粉煤灰、水泥、骨料和改性劑原料制備而成，各原料干基所占重量份為赤泥30～65份，粉煤灰0～30份，水泥5～25份，骨料12～20份，改性劑1～5份。本發(fā)明具有如下特點1、由于采用的原材料中摻入大量的工業(yè)廢渣，有效地解決了工業(yè)廢渣難于處置的問題；2、引入混合改性劑，有效地解決了免燒赤泥制品返霜問題；3、由于引入了少量水泥，致使赤泥、粉煤灰等工業(yè)廢渣在免燒免蒸路面磚中的總摻量大于60%，能夠吃掉大量的工業(yè)廢渣，成本低廉，節(jié)約了能耗。采用本發(fā)明所生產(chǎn)出的赤泥免燒免蒸路面磚產(chǎn)品，其各項指標均達到和滿足國家對路面磚所規(guī)定的標準。
文檔編號C04B28/00GK102381856SQ20101027131
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權日2010年9月3日
發(fā)明者萬軍, 劉恒波, 張乃從, 賀深陽, 高遇事 申請人:貴州省建筑材料科學研究設計院