[發明專利]一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法

有效

• 申請號: 201110372224.1
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102491657A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 劉萬超;李旺興;陳湘清;于延芬;段光福
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

技術領域

一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，涉及一種赤泥、鋁土礦選尾礦資源綜合利用生產聚合膠凝材料的方法。

背景技術

赤泥是以鋁土礦為原料生產氧化鋁過程中產生的極細顆粒強堿性固體廢物。中國是氧化鋁生產大國，產生的赤泥近3000萬噸，累積堆存量達到2億噸，預計到2015年，赤泥累計堆存量將達到3.5億噸。赤泥堆場給企業帶來了巨大的經濟負擔，同時造成嚴重的環境安全隱患。到目前為止國內外一直還沒有找到一種有效的赤泥利用途徑。我國赤泥綜合利用率僅為4%，主要處理方式是筑壩堆存。

我國的鋁土礦資源品位普遍較低，選礦技術在提高鋁土礦品位，降低氧化鋁生產成本等方面具有重要的意義。隨著鋁土礦選礦廠的不斷興建和運行，鋁土礦選尾礦的處理與處置問題日益突出。目前選礦尾礦多以自然堆積法儲存于尾礦壩或赤泥庫中，占用了大量土地。選尾礦是以鋁硅酸鹽礦物為主的微細粒顆粒，具有高比表面積，高載能的特點，有廣闊的應用前景。開展鋁土礦選尾礦綜合利用技術研究和實踐，提高鋁土礦的綜合利用率，可以帶來良好的環境效益和經濟效益。

生產建筑材料具有原料消耗量大，市場廣闊的特點，是固體廢物的主要利用方向之一。

利用赤泥或鋁土礦尾礦生產水泥的技術已有研究。但其中傳統水泥中的主要成分是硅酸二鈣、硅酸三鈣、鐵鋁酸四鈣等，且赤泥中的堿會引起堿集料效應，因此，赤泥在傳統水泥中的用量十分有限。

有相關文獻報道了以高嶺土煅燒產物（偏高嶺土）、堿激發劑為主要原料的土聚膠凝材料，具有力學性能好、耐候、耐久性好的特點。也有以鋁土礦選尾礦為主要原料生產土聚膠凝材料的報道。但這些研究均是先燒結選尾礦完成活化，然后與苛性堿混合完成聚合反應。

發明內容

本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能耗低，原料充足、產品市場需求量大，經濟效益顯著，并能解決赤泥、鋁土礦選尾礦帶來的環境污染問題和資源浪費問題的利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，其特征在于生產過程是以赤泥、鋁土礦選尾礦為主要原料，赤泥、鋁土礦選尾礦依次經干燥、配料、高溫活化、添加外加劑、球磨等工序制得膠凝材料。

本發明的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，其特征在于將干燥的赤泥、鋁土礦選尾礦混合配料，混合配料中的Na、Al、Si元素的摩爾比為0.2~0.5:0.8~1.2:1.3~1.7。

本發明的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，其特征在于混合配料的物料經高溫活化溫度為700-1000^oC，活化反應時間0.5-3h。

本發明的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，其特征在于外加劑為生石膏，其用量為活化料質量的1%-5%。

一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，采用的赤泥和鋁土礦選尾礦化學組成上以鈉、鋁、硅質為主，且顆粒細小、易于粉磨，其中高嶺土不是主要礦物組成。通過調節赤泥和選尾礦的配比，控制活化反應條件，并利用赤泥中的堿金屬鹽的強化激發作用，生成非偏高嶺土質的、高活性氧化硅和氧化鋁，及部分活性鋁硅酸鈉。這些活化產物作為聚合物的前驅體，與水、石灰混合后，經養護發生聚合反應，生成以立體鋁硅酸鹽聚合體為主、以鈣的鋁硅酸鹽為輔的強度貢獻體，從而形成強度。

一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，生產的產品用途定位于建筑砌筑砂漿、抹面砂漿、危險物質固化等。經測試，產品具有強度高、無堿集料效應、粘結性好、成本低廉等特點。本發明具有能耗低，原料充足、產品市場需求量大，經濟效益顯著，并能解決赤泥、鋁土礦選尾礦帶來的環境污染問題和資源浪費問題。

具體實施方式

一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，其特征在于以赤泥、鋁土礦選尾礦為主要原料，將氧化鋁生產中產生的赤泥、鋁土礦選尾礦按一定比例配合使用；經干燥、配料后混合料中Na、Al、Si元素摩爾比在0.2~0.5:0.8~1.2:1.3~1.7之間，混合料經高溫活化、添加外加劑、球磨等工序制得膠凝材料。

本發明的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產聚合膠凝材料的方法，其特征在于混合物料需經高溫活化，活化溫度為700-1000^oC，活化反應時間0.5-3h。外加劑為生石膏等，其用量為活化料質量的1%-5%。

實施例1?