專利名稱：赤泥復(fù)合磚及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦渣磚及其制備方法，特別是赤泥復(fù)合磚及其制備方法。
鋁工業(yè)中，從鋁土礦提取氧化鋁時(shí)，要排放出赤泥和石灰等廢渣，由于排放的赤泥量巨大加上它有一定的放射性，給處置帶來(lái)困難，因此，赤泥的綜合利用已成為刻不容緩的任務(wù)。過(guò)去，國(guó)內(nèi)外對(duì)赤泥的利用僅用作填海造地，大部分置于尾礦壩中堆積起來(lái)或是倒入廢礦坑或江河湖泊中，這勢(shì)必造成環(huán)境污染和需要大量的處置費(fèi)用。近年來(lái)，各國(guó)都很重視赤泥的處理和利用，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作，主要用在建筑材料工業(yè)上，為用于生產(chǎn)水泥，作鋪路材料和混凝骨料，生產(chǎn)輕質(zhì)板材或砌塊、玻璃料和陶瓷制品等，也有添加一些物質(zhì)后經(jīng)壓制和燒結(jié)制磚的報(bào)道，如GB135-4807介紹了以干燥的50-90%赤泥和8-50%粘土加18-25%的水，混合制成磚坯，經(jīng)干燥后在900-1000℃下焙燒制成磚，一般用它制磚時(shí)都要經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)工序，工序較長(zhǎng)，能耗高，成本高。
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種工序少、不需要燒結(jié)工序的節(jié)能型建筑材料-赤泥復(fù)合磚及其制備方法。它為合理利用赤泥開(kāi)辟了一條新路。
本發(fā)明所述的赤泥復(fù)合磚由赤泥、粉煤灰、經(jīng)磨細(xì)的石灰(-0.08mm≥80%)和石膏(-0.08mm≥95%)組成的膠結(jié)料加砂和水組成。配料時(shí)各組分的重量百分比為赤泥∶粉煤灰∶石灰∶石膏∶砂∶水∶19～37∶4～13∶2～5∶4～8∶19～54∶15～35，制得的赤泥復(fù)合磚的主要物化性能為抗壓強(qiáng)度10-20MPa，抗折強(qiáng)度2.4～3.5MPa，軟化系數(shù)0.89～1.108，吸水率14-18%，容重1550-1650Kg/m，干濕循環(huán)抗壓強(qiáng)度增加10-15%，抗凍性-15℃，15次，耐酸性(在0.5%鹽酸溶液中浸泡一個(gè)月)抗壓強(qiáng)度增加25-30%，耐堿性(在0.5%氫氧化鈉溶液中浸泡一個(gè)月)抗壓強(qiáng)度增加25-35%。
本發(fā)明所述的赤泥復(fù)合磚是將上述各組分按配料比例混合，攪拌碾壓，然后用15～25MPa的壓力壓制成型，最后在不低于5℃的環(huán)境中自然養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后制成。
本發(fā)明系利用膠結(jié)料中的赤泥和粉煤灰和潛在活性，在激發(fā)劑(石灰和石膏)的作用下進(jìn)行水化，生成新的沉淀物和新的結(jié)晶，并凝結(jié)在一起起固結(jié)硬化作用，使制品具有一定的強(qiáng)度。水的作用一是使膠結(jié)料(赤泥、粉煤灰、石灰和石膏)進(jìn)行水化，以結(jié)晶水的形式存在于水化產(chǎn)物中起增強(qiáng)作用，二是使混合物具有一定的粘度利于成型，但水量必須適當(dāng)，水分過(guò)大，成型制品易變形，產(chǎn)生裂縫;水量過(guò)少，混合物粘度不夠，成型制品松散。必須控制成品磚中的赤泥摻量，使磚既能達(dá)到一定的強(qiáng)度，又能達(dá)到放射性指標(biāo)(總活性值＜1，226Ra比活性＜200Bq/kg)的要求，摻入砂子一是為了增加磚的密集度以增加其抗凍性;二是降低磚的放射性水平，使其符合放射性要求，但摻砂量應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，摻多了雖能確保磚產(chǎn)品的放射性水平合格，但相對(duì)降低了膠結(jié)料中赤泥的含量，使磚的強(qiáng)度下降;摻少了，雖能保證磚的強(qiáng)度要求，但膠結(jié)料中赤泥含量相對(duì)增加，可能造成磚的放射性水平超標(biāo)且此時(shí)磚的孔隙率大影響抗凍性。
制備本發(fā)明所述的赤泥復(fù)合磚時(shí)，采用CXF400型高細(xì)粉碎機(jī)將石灰和石膏磨細(xì)，采用LNX-500型行星式輪碾混合機(jī)進(jìn)行配料的混合，用YZM-70型壓磚機(jī)成型，成型壓力應(yīng)控制在15-25MPa，壓力過(guò)高，磚的表面易產(chǎn)生裂紋;壓力過(guò)低，磚松散，孔隙度大，容重小，強(qiáng)度不夠，抗凍性不合格。養(yǎng)護(hù)采用自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間隨生產(chǎn)季節(jié)和制品28天后的強(qiáng)度而定，夏天一般經(jīng)10天左右的養(yǎng)護(hù)就能達(dá)到28天強(qiáng)度的70%，春秋季養(yǎng)護(hù)時(shí)間需15天左右，在室外養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)避免太陽(yáng)光曝曬;養(yǎng)護(hù)時(shí)環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃，因溫度過(guò)低，水化反應(yīng)慢，強(qiáng)度增大過(guò)慢。
本發(fā)明所述的赤泥復(fù)合磚經(jīng)江蘇環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)放射性合格同時(shí)各種性能均達(dá)到建筑行業(yè)用磚要求，且質(zhì)量穩(wěn)定、容量輕，屬節(jié)能型建筑材料，其原料易得，工序少，特別是省去了能耗高的燒結(jié)工序，節(jié)煤省電，故生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)周期短，不污染環(huán)境，它的研制成功為開(kāi)發(fā)利用赤泥開(kāi)辟了一條新途徑。
用山西鋁廠燒結(jié)法赤泥(總活性值2.12，226Ra310.8Bq/kg)、山西鋁廠電熱廠灰渣場(chǎng)的粉煤灰(容重0.76～0.80g/cm3，含水＜40%，細(xì)度-0.08mm≥80%)，山西鋁廠排放并經(jīng)磨細(xì)的石灰(CaO85%，-0.080mm≥80%)、經(jīng)磨細(xì)的天然二水石膏(-0.08mm≥95%)和禹門(mén)口黃河砂(細(xì)度模數(shù)1.8～2，含泥量4～8%)及天然水為原料所進(jìn)行的典型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下
上述實(shí)施例所制得的赤泥復(fù)合磚，經(jīng)江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)站分析，總活性值為0.93，226Ra比活性120.6Bq/kg，符合GB6763-86要求，產(chǎn)品的其它物化性能符合建筑用磚要求，可用作建筑材料。
權(quán)利要求
1.一種赤泥復(fù)合磚，包括赤泥和水，其特征在于(1)配料時(shí)各組份的重量百分比為赤泥∶粉煤灰∶石灰∶石膏∶砂∶水=19～37∶4～13∶2～5∶4～8∶19～54∶15～35；(2)赤泥復(fù)合磚產(chǎn)品的主要物化性能抗壓強(qiáng)度10～20MPa，抗折強(qiáng)度2.4～3.5MPa，軟化系數(shù)0.80～1.018，吸水率14～18%，容重1500～1650kg/m3，干濕循環(huán)抗壓強(qiáng)度增加10～15%，抗凍性-15℃，15次，耐酸性(在0.5%鹽酸溶液中浸泡一個(gè)月)抗壓強(qiáng)度增加25～30%，耐堿性(在0.5%氫氧化鈉溶液中浸泡一個(gè)月)抗壓強(qiáng)度增加25～35%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥復(fù)合磚，其特征在于石灰和石膏都經(jīng)磨細(xì)，其中石灰的細(xì)度-0.08mm≥80%，石膏的細(xì)度-0.08mm≥95%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥復(fù)合磚的制備方法，包括配料與混合、攪拌碾壓、壓制成型和養(yǎng)護(hù)等工序，其特征在于壓制成型后直接養(yǎng)護(hù)制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的赤泥復(fù)合磚的制備方法，其特征在于壓制成型時(shí)的成型壓力為15～25MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的赤泥復(fù)合磚的制備方法，其特征在于養(yǎng)護(hù)為自然養(yǎng)護(hù)，開(kāi)始養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)避免太陽(yáng)光直接爆曬，環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種赤泥復(fù)合磚以及制備方法，該磚由赤泥、粉煤灰、經(jīng)磨細(xì)的石灰和石膏組成的膠結(jié)料以及水和砂經(jīng)混合、攪拌碾壓、壓制成型和自然養(yǎng)護(hù)而成。本方法原料易得，生產(chǎn)工序少，省去了常規(guī)制磚工藝中能耗高的燒結(jié)工序，節(jié)煤省電，產(chǎn)品成本低。產(chǎn)品放射性水平合格，性能符合建筑行業(yè)要求，適于綜合利用氧化鋁提煉廠排放出的赤泥和石灰。
文檔編號(hào)C04B28/06GK1079452SQ9210413
公開(kāi)日1993年12月15日 申請(qǐng)日期1992年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月5日
發(fā)明者劉忠禮 申請(qǐng)人:山西鋁業(yè)建設(shè)公司