本發(fā)明涉及一種基于微生物加速礦化制備赤泥建材制品的方法，屬于赤泥建材制品領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：赤泥，亦稱紅泥,是氧化鋁在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣,主要成分為sio2、al2o3、cao和fe2o3等。因礦石品位、生產(chǎn)方法和技術(shù)水平的不同，大約每生產(chǎn)lt氧化鋁要排放1.0～1.8t的赤泥。據(jù)估計(jì)，全世界氧化鋁工業(yè)每年產(chǎn)生的赤泥超過6×107t，我國赤泥年排放量超過5000萬t，全部露天堆存。赤泥的堆放不僅占用大量土地，而且存在于赤泥中的堿向地下滲透，造成地下水體和土壤污染；裸露赤泥形成的粉塵隨風(fēng)飛揚(yáng)，污染大氣，對(duì)人類和動(dòng)植物的生存造成負(fù)面影響，惡化生態(tài)環(huán)境。隨著赤泥產(chǎn)出量的日益增加和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，最大限度地限制赤泥的危害、多渠道地利用和改善赤泥已迫在眉睫。自然界中某些微生物通過新陳代謝，能夠與環(huán)境中的介質(zhì)之間發(fā)生酶化作用生成具有膠結(jié)力的方解石，將松散物質(zhì)膠結(jié)形成堅(jiān)硬巖石，受此啟發(fā)，人們提出了微生物誘導(dǎo)碳化技術(shù)，即利用微生物新陳代謝過程中發(fā)生的礦化作用誘導(dǎo)生成碳酸鈣，其生成的碳酸鈣是一種有機(jī)-無機(jī)合成物，具有優(yōu)異的粘結(jié)性和固結(jié)性能。根據(jù)現(xiàn)有研究表明，利用微生物誘導(dǎo)碳化技術(shù)，同時(shí)提高co2濃度，能夠明顯加速礦化反應(yīng)、提高制品強(qiáng)度、降低孔隙率。長期以來，氧化鋁生產(chǎn)過程排放的赤泥的綜合利用是一個(gè)世界性的難題，利用微生物加速碳化技術(shù)，能有效的處理赤泥廢棄物，降低赤泥對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)具有制備工藝簡單、能耗低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：技術(shù)問題：本發(fā)明目的是提供一種基于微生物加速礦化制備赤泥建材制品的方法，該方法針對(duì)目前赤泥廢棄物無法得到充分利用的問題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)赤泥廢棄物的有效利用，同時(shí)具有制備工藝簡單、能耗低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種基于微生物加速礦化制備赤泥建材制品的方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟：1)將赤泥和粉煤灰按質(zhì)量比4:6～8:2混合，之后加入赤泥和粉煤灰總質(zhì)量10％～30％的石灰混合成復(fù)合膠凝體系，得到復(fù)合膠凝材料；2)將復(fù)合膠凝材料、水、砂和碳酸酶桿菌菌粉按比例混合，攪拌均勻得到漿體，之后將漿體倒入模具中振搗成型，得到試件；3)將步驟2)得到的試件養(yǎng)護(hù)脫模得到試樣，之后試樣依次經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、碳養(yǎng)護(hù)后得到所述赤泥建材制品。其中：步驟2)所述的復(fù)合膠凝材料、水、砂和微生物菌粉按比例混合的過程中，復(fù)合膠凝材料與砂的質(zhì)量比為1:3～1:2，水與復(fù)合膠凝材料的質(zhì)量比為0.45～0.6，微生物菌粉摻量為復(fù)合膠凝材料質(zhì)量的1％～5％。步驟2)所述的攪拌均勻得到漿體，是指在攪拌鍋中攪拌均勻得到漿體。步驟3)所述的試件養(yǎng)護(hù)脫模是指將試件置于相對(duì)濕度60％±3％、溫度20±2℃的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)24～48h脫模。步驟3)所述的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)是指將試樣置于相對(duì)濕度95％以上、溫度20±2℃的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)7～12天。步驟3)所述的碳養(yǎng)護(hù)是指將經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后的試樣放入相對(duì)濕度70％±3％、二氧化碳?jí)毫?.1～0.3mpa的條件下養(yǎng)護(hù)4～10h。所用赤泥為拜耳法赤泥，粉煤灰為ⅱ級(jí)灰，石灰純度>90％，砂為標(biāo)準(zhǔn)砂。將微生物菌粉加入以赤泥為主的復(fù)合膠凝體系中，微生物分泌的酶能加速赤泥建材制品的礦化反應(yīng)，礦化反應(yīng)產(chǎn)物填充孔隙后，建材制品材料的碳化深度增加，強(qiáng)度和耐久性得到明顯提高。有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明以赤泥為主要原料制備赤泥建材制品，將廢棄的赤泥變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的有效利用，減少環(huán)境污染問題和土地占用問題，延長了鋁的產(chǎn)業(yè)鏈，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。2、本發(fā)明中采用微生物加速礦化技術(shù)，加速二氧化碳的水合作用，促進(jìn)碳酸鈣的生成，加速礦化、密實(shí)結(jié)構(gòu)、提高制品強(qiáng)度。3、本發(fā)明采用的微生物方法，具有高效、簡化養(yǎng)護(hù)條件，能耗低、環(huán)境友好等特點(diǎn)，形成的礦物性質(zhì)穩(wěn)定、耐久性強(qiáng)，過程中產(chǎn)生的二氧化碳可有效捕獲利用，減緩溫室效應(yīng)。附圖說明圖1為實(shí)施例1中不同條件下復(fù)合膠凝材料的強(qiáng)度對(duì)比圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明所采用的微生物菌種均來源于中國微生物菌種查詢網(wǎng)(平臺(tái)編號(hào)bio-51767)。本發(fā)明涉及一種基于微生物加速礦化制備赤泥建材制品的方法，下面將結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，但本發(fā)明保護(hù)范圍不局限于以下實(shí)例。實(shí)例1：(1)將赤泥、粉煤灰和石灰按表1的比例混合成復(fù)合膠凝體系，得到復(fù)合膠凝材料，所用赤泥為拜耳法赤泥，粉煤灰為ⅱ級(jí)灰，石灰純度>90％，砂為標(biāo)準(zhǔn)砂，固定復(fù)合膠凝材料與砂的質(zhì)量比為1:2，水與復(fù)合膠凝材料的質(zhì)量比為0.45，微生物菌粉摻量為復(fù)合膠凝材料質(zhì)量的2％。表1微生物加速礦化赤泥膠凝材料配合比(/g)組別赤泥粉煤灰石灰砂水菌粉r8f22887272864194.48.64r7f325210872864194.48.64r6f421614472864194.48.64r5f518018072864194.48.64r4f614421672864194.48.64(2)將復(fù)合膠凝材料、水和微生物菌粉按比例倒入攪拌鍋中攪拌均勻后，加入砂繼續(xù)攪拌均勻，將砂漿倒入模具中振搗成型；(3)成型后，將試件置于相對(duì)濕度60％±3％、溫度20±2℃的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)24h～48h脫模得到試樣，之后將試樣置于相對(duì)濕度95％以上、溫度20±2℃的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7～12d，而后放入相對(duì)濕度70％±3％、二氧化碳?jí)毫?.3mpa的條件下碳養(yǎng)養(yǎng)護(hù)10h；(4)使用微生物加速礦化制備赤泥膠凝材料的強(qiáng)度相較于顯著提高，產(chǎn)物更加密實(shí)。此方法有效的處理赤泥廢棄物，降低赤泥對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)具有制備工藝簡單，能耗低，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)例2：(1)將赤泥、粉煤灰和石灰按表2的比例混合成復(fù)合膠凝體系，得到復(fù)合膠凝材料，所用赤泥為拜耳法赤泥，粉煤灰為ⅱ級(jí)灰，石灰純度>90％，砂為標(biāo)準(zhǔn)砂，固定復(fù)合膠凝材料與砂的質(zhì)量比為1:3，水與復(fù)合膠凝材料的質(zhì)量比為0.6，微生物菌粉摻量為復(fù)合膠凝材料質(zhì)量的3％。表2微生物加速礦化赤泥膠凝材料配合比(/g)組別赤泥粉煤灰石灰砂水菌粉r8f2288721441512302.415.12r7f32521081441512302.415.12r6f42161441441512302.415.12r5f51801801441512302.415.12r4f61442161441512302.415.12(2)將復(fù)合膠凝材料、水和微生物菌粉按比例倒入攪拌鍋中攪拌均勻后，加入砂繼續(xù)攪拌均勻，將砂漿倒入模具中振搗成型；(3)成型后，將試件置于相對(duì)濕度60％±3％、溫度20±2℃的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)24h～48h脫模得到試樣，之后將試樣置于相對(duì)濕度95％以上、溫度20±2℃的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7～12d，而后放入相對(duì)濕度70％±3％、二氧化碳?jí)毫?.3mpa的條件下碳養(yǎng)養(yǎng)護(hù)10h；(4)使用微生物加速礦化制備赤泥膠凝材料的強(qiáng)度相較于顯著提高，產(chǎn)物更加密實(shí)。此方法有效的處理赤泥廢棄物，降低赤泥對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)具有制備工藝簡單，能耗低，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)例3：(1)將赤泥、粉煤灰和石灰按表3的比例混合成復(fù)合膠凝體系，得到復(fù)合膠凝材料，所用赤泥為拜耳法赤泥，粉煤灰為ⅱ級(jí)灰，石灰純度>90％，砂為標(biāo)準(zhǔn)砂，固定復(fù)合膠凝材料與砂的質(zhì)量比為1:2.5，水與復(fù)合膠凝材料的質(zhì)量比為0.5，微生物菌粉摻量為復(fù)合膠凝材料質(zhì)量的1％。表3微生物加速礦化赤泥膠凝材料配合比(/g)組別赤泥粉煤灰石灰砂水菌粉r8f22887214412602525.04r7f325210814412602525.04r6f421614414412602525.04r5f518018014412602525.04r4f614421614412602525.04(2)將復(fù)合膠凝材料、水和微生物菌粉按比例倒入攪拌鍋中攪拌均勻后，加入砂繼續(xù)攪拌均勻，將砂漿倒入模具中振搗成型；(3)成型后，將試件置于相對(duì)濕度60％±3％、溫度20±2℃的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)24h～48h脫模得到試樣，之后將試樣置于相對(duì)濕度95％以上、溫度20±2℃的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7～12d，而后放入相對(duì)濕度70％±3％、二氧化碳?jí)毫?.3mpa的條件下碳養(yǎng)養(yǎng)護(hù)10h；(4)使用微生物加速礦化制備赤泥膠凝材料的強(qiáng)度相較于顯著提高，產(chǎn)物更加密實(shí)。此方法有效的處理赤泥廢棄物，降低赤泥對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)具有制備工藝簡單，能耗低，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前第1頁12