[發(fā)明專利]赤泥黃河泥沙燒結(jié)磚及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110196859.0
• 申請(qǐng)日: 2011-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN102344282A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳欽艷;何紅桃;葉新強(qiáng);高悅;王靜洲;高寶玉;王小娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/16
• 分類號(hào): C04B35/16;C04B35/622;B09B3/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以赤泥和黃河泥沙為原料，可用于民用建筑工程的燒結(jié)磚，屬于環(huán)保建筑材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

粘土磚以粘土為主要原料，經(jīng)泥料處理、成型、干燥和焙燒而成。粘土磚就地取材，價(jià)格便宜，經(jīng)久耐用，還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優(yōu)點(diǎn)，在土木建筑工程中使用廣泛。但生產(chǎn)粘土磚所需的粘土資源屬可耕地中較優(yōu)質(zhì)的粘土，我國(guó)每年因城鄉(xiāng)建房燒制粘土磚要損毀良田約70萬(wàn)畝。為轉(zhuǎn)變這一嚴(yán)重浪費(fèi)土地資源的傳統(tǒng)燒制方式，2005年國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》，在全國(guó)范圍內(nèi)組織開展“禁實(shí)”“禁粘”工作。

赤泥又稱紅泥，是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時(shí)產(chǎn)生的污染性廢渣，平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁會(huì)產(chǎn)生1-2噸赤泥。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界每年產(chǎn)生的赤泥約7000萬(wàn)噸，而我國(guó)每年產(chǎn)生的赤泥為3000萬(wàn)噸以上。大量赤泥的堆場(chǎng)堆放不僅占用土地，而且會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。為充分利用赤泥廢渣，中國(guó)專利文件CN101747018A(申請(qǐng)?zhí)?00910250940.5)公開了一種含赤泥的燒結(jié)磚配方，該配方分別說(shuō)明了以新鮮的赤泥、堆存未暴露于空氣中的赤泥和暴露于空氣中風(fēng)化的赤泥為原料，添加其他成分制備燒結(jié)磚，但每個(gè)配方都用到資源性原料石灰精，并非完全屬于廢物資源化利用。中國(guó)專利文件CN101020603A(申請(qǐng)?zhí)?00610051212.8)公開了一種赤泥輕質(zhì)磚的制備方法，先將赤泥、粉煤灰、石灰和硅砂按一定比例混合制成磚坯，然后用蒸汽養(yǎng)護(hù)制成赤泥輕質(zhì)磚。該制備方法不僅用到了資源性原料硅砂和石灰，而且所得磚的強(qiáng)度等級(jí)僅為MU15，有待進(jìn)一步提高。

黃河是世界上輸沙量和含沙量最大的河流，黃河從黃土高原帶下眾多泥砂，常年淤積，使黃河下游許多地區(qū)河床逐年抬高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年進(jìn)入黃河下游的泥沙多達(dá)16億噸，其中有4億噸淤積在河床，致使下游河段平均每年以10厘米的速度淤積抬升，嚴(yán)重威脅著沿河地區(qū)的安全。目前較為有效的控制措施為調(diào)水調(diào)沙，但是大量黃河泥沙排入大海其對(duì)海洋生態(tài)也將產(chǎn)生諸多不利影響。如能將大量的黃河淤泥用于建筑材料，將能很好地利用流動(dòng)廢料節(jié)約土地資源，減少淤泥對(duì)黃河下游的危害。

為實(shí)現(xiàn)黃河泥沙的資源化，中國(guó)專利文件CN101386521A(申請(qǐng)?zhí)?00810197323.9)公開了一種利用黃河泥沙制備陶瓷清水磚的方法，該方法包括坯料制備、釉料制備、成型、施釉、干燥和燒成等步驟，工藝復(fù)雜，且為降低燒成溫度還外加助熔劑，生產(chǎn)成本相對(duì)較高。

迄今為止，未發(fā)現(xiàn)有關(guān)于完全使用赤泥和黃河泥沙為原料制備燒結(jié)磚的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種赤泥黃河泥沙燒結(jié)磚，全部利用氧化鋁工業(yè)產(chǎn)生的固體廢棄物赤泥和黃河泥沙制備而成。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

赤泥黃河泥沙燒結(jié)磚，原料組分按重量份如下：赤泥20-40份；黃河泥沙60-80份。

所述原料赤泥和黃河泥沙的細(xì)度均為80-120目。赤泥含水率2～3wt％，黃河泥沙含水率0.5～1wt％。

上述赤泥為氧化鋁工業(yè)拜耳法工藝產(chǎn)生的工業(yè)廢渣。黃河泥沙為黃河中游河道淤積的泥沙。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，原料組分按重量份為赤泥40份，黃河泥沙60份。

本發(fā)明的赤泥黃河泥沙燒結(jié)磚的制備方法，步驟如下：

(1)將赤泥和黃河泥沙按配比充分混合；

(2)向步驟(1)的混合料中加水，至混合料總含水率為5-7wt％，攪拌均化5-20min；

(3)將步驟(2)攪拌過(guò)的均化料裝入磨具中，以15-20MPa的壓力壓制成型，脫模后即得生坯；

(4)將生坯置于室溫下干燥45-60小時(shí)，然后在1020-1080℃焙燒1-2小時(shí)。

由于赤泥中含有一些低熔點(diǎn)堿性成分，本發(fā)明燒結(jié)磚在燒制過(guò)程中無(wú)需額外添加助熔劑。

本發(fā)明的赤泥黃河泥沙燒結(jié)磚為棕紅色，密度為1400-1800kg/m³，吸水率為10-19％，抗壓強(qiáng)度在30-40MPa，無(wú)泛霜情況，具有綜合性能好、經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)，可作為承重磚應(yīng)用于普通民用建筑中。

黃河泥沙主要來(lái)源于黃河中游黃土，主要由硅鋁酸鹽(石英、鈣長(zhǎng)石、伊利石等)組成，還含有少量的碳酸鈣(方解石)。赤泥主要成分也是硅鋁酸鹽，但赤泥中還含有較多的堿金屬鈉，它們是很好的助溶劑，有降低混合物熔點(diǎn)的作用，有助于降低燒結(jié)磚的燒成溫度，進(jìn)而節(jié)約能量。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：