[發(fā)明專利]一種拜爾赤泥水泥速凝劑及其生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110266703.5
• 申請(qǐng)日: 2011-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN102992684A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄢金松;楊家寬;張澤林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京億維德曼科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C04B24/22
• 分類號(hào): C04B24/22;C04B103/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明屬于有色冶金、環(huán)保建材和工業(yè)廢渣的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝所排放的拜爾赤泥廢渣的綜合利用方法，具體地說(shuō)是以拜爾法氧化鋁生產(chǎn)過程中形成的工業(yè)廢棄物拜爾赤泥為原料，制備的一種拜爾赤泥水泥速凝劑及其生產(chǎn)方法。

[背景技術(shù)]

目前，在有色冶金工業(yè)領(lǐng)域，仍然采用拜耳法和燒結(jié)法兩大工藝技術(shù)或兩大工藝技術(shù)的串聯(lián)(混聯(lián))生產(chǎn)氧化鋁。在我國(guó)，85％的氧化鋁產(chǎn)品來(lái)源于拜耳法生產(chǎn)，拜耳法生產(chǎn)氧化鋁仍然是當(dāng)今世界的主流生產(chǎn)方法。本發(fā)明所指的拜爾赤泥即采用拜耳法工藝技術(shù)生產(chǎn)氧化鋁所排放的赤泥，區(qū)別于燒結(jié)法工藝所排放的赤泥。

拜耳赤泥是鋁土礦經(jīng)拜爾濕法冶金工藝過程提取氧化鋁后的廢棄物。利用拜耳法工藝每生產(chǎn)一噸氧化鋁，要產(chǎn)出0.8-1.5噸拜爾赤泥(隨鋁土礦品位不同而異)。

我國(guó)是氧化鋁生產(chǎn)大國(guó)，2009年生產(chǎn)氧化鋁2378萬(wàn)噸，約占世界總產(chǎn)量的30％，產(chǎn)生的赤泥近3000萬(wàn)噸。目前我國(guó)赤泥綜合利用率僅為4％，累積堆存量達(dá)到2億噸。隨著我國(guó)氧化鋁產(chǎn)量的逐年增長(zhǎng)和鋁土礦品位的逐漸降低，赤泥的年產(chǎn)生量還將不斷增加，預(yù)計(jì)到2015年，赤泥累計(jì)堆存量將達(dá)到3.5億噸。赤泥大量堆存，既占用土地，浪費(fèi)資源，又易造成環(huán)境污染和安全隱患。

赤泥是氧化鋁廠最大的污染物，屬危險(xiǎn)固體廢棄物。拜耳赤泥所含的氧化鋁(15～25％)和氧化鈉(4～12％)，較之燒結(jié)法赤泥所含的氧化鋁(5～15％)和氧化鈉(1～5％)，還存在較大的資源浪費(fèi)。拜耳赤泥由于沒有燒結(jié)法赤泥具有的水硬性，因此，對(duì)于拜耳法氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)，拜爾赤泥堆存的難度和風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)。

為貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院《有色金屬產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》，提高赤泥綜合利用率和綜合利用技術(shù)水平，減少赤泥堆存對(duì)環(huán)境、安全造成的影響，促進(jìn)赤泥綜合利用工作。工業(yè)和信息化部、科技部聯(lián)合編制了《赤泥綜合利用指導(dǎo)意見》(工信部聯(lián)節(jié)[2010]401號(hào))。給出的赤泥綜合利用發(fā)展目標(biāo)為：到2015年力爭(zhēng)赤泥綜合利用率達(dá)到20％。其中赤泥在水泥及建材行業(yè)的應(yīng)用是一個(gè)鼓勵(lì)的發(fā)展方向。

水泥速凝劑，是一種使水泥漿體在數(shù)分鐘內(nèi)凝結(jié)的促凝劑，主要用于快凝砂漿和噴射混凝土?？炷皾{和噴射混凝土有廣泛的用途：地下支護(hù)與襯砌工程、地基基礎(chǔ)與邊坡工程、損壞建筑結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固、薄殼結(jié)構(gòu)和析板新型建筑結(jié)構(gòu)。此外，水泥速凝劑還可以用于礦山井巷、堵漏、錨固、搶修工程和耐火混凝土的施工。屬于水泥混凝土外加劑中用量較大的一個(gè)品種。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)還沒有研究出應(yīng)用拜耳赤泥生產(chǎn)水泥速凝劑的方法。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明的目的在于提供一種用拜爾赤泥燒結(jié)熟料代替鋁礦石燒結(jié)熟料制備的水泥速凝劑。該拜爾赤泥水泥速凝劑具有生產(chǎn)成本低、低堿、且提高了水泥砂漿混凝土的后期強(qiáng)度的特點(diǎn)。

本發(fā)明的拜爾赤泥水泥速凝劑，是以拜耳赤泥為主要原料加工生產(chǎn)的一種低堿粉狀水泥速凝劑，其原料重量配比為：

拜爾赤泥燒結(jié)熟料∶萘磺酸甲醛縮聚物(FDN)∶三乙醇胺(TEA)∶拜爾赤泥∶粉煤灰∶外加劑＝47～55％∶6～12％∶0.5～1.2％∶15～20％∶10～15％∶5～15％。所述的外加劑是指半水石膏和/或石灰。

其中，所述的拜爾赤泥配入料最高為47～55％。

本發(fā)明的另一目的在于還提供了一種所述的拜爾赤泥水泥速凝劑的生產(chǎn)方法。利用拜爾赤泥燒結(jié)熟料取代利用鋁土礦生產(chǎn)水泥速凝劑熟料的傳統(tǒng)方法相比，有節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境之優(yōu)勢(shì)，不僅屬于氧化鋁工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用范疇，同時(shí)屬于國(guó)家《赤泥綜合利用指導(dǎo)意見》鼓勵(lì)應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家建材行業(yè)現(xiàn)行的JC477-2005標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的拜爾赤泥水泥速凝劑的生產(chǎn)方法，采用以下步驟制備：

(1).拜爾赤泥的烘干，將拜爾赤泥置于空心槳葉干燥機(jī)中，烘干溫度設(shè)置在250℃～300℃，烘干時(shí)間為10至30分鐘，含水率小于4％以下。

(2).拜爾赤泥燒結(jié)孰料是將烘干的拜爾赤泥與純堿和/或石灰通過高溫?zé)Y(jié)后的反應(yīng)物，燒結(jié)溫度1200～1250℃，燒結(jié)時(shí)間0.5至4.5小時(shí)。

(3).按重量比例稱取拜爾赤泥燒結(jié)熟料、萘磺酸甲醛縮聚物(FDN)、三乙醇胺(TEA)、拜爾赤泥、粉煤灰和外加劑，所述的外加劑是指半水石膏和/或石灰，拜爾赤泥燒結(jié)熟料、萘磺酸甲醛縮聚物(FDN)、三乙醇胺(TEA)、拜爾赤泥、粉煤灰、外加劑重量比例為47～55％、6～12％、0.5～1.2％、15～30％、10～15％、5～15％。