[發明專利]一種赤泥及鋁土礦選礦尾礦生產地聚合物水泥砂漿的方法

在審

• 申請號: 201710243409.X
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN108726926A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 鄢金松
• 申請（專利權）人: 鄢金松
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/12;C04B18/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種赤泥及鋁土礦選礦尾礦生產地聚合水泥砂漿的方法，按下述各組分制備：拜耳法赤泥為30～55wt％、燒結法赤泥為10～15wt％；鋁土礦選礦尾礦為15～20wt％；鋼渣粉為15～25wt％、砂子為32～35wt％、苛性堿為4～6wt％、硅粉為8～16wt％。其制備步驟：在拜耳法赤泥、燒結法赤泥、鋁土礦選礦尾礦中添加苛性堿，置于球磨機制得球磨料；將球磨料放入中溫窯爐改性，得改性料；在改性料中加入鋼渣粉和硅粉，制得混合料；將混合料放入球磨機制得赤泥及鋁土礦選礦尾礦地聚合物水泥；將該聚合物水泥與砂子混合均勻，加入水，邊攪拌，邊注漿，該地聚合物水泥砂漿具有較寬的流動范圍，在室溫下形成硬化漿體，無堿?集料反應，是一種新型的低成本、高性能綠色建材。

[技術領域]

本發明屬于有色冶金化工、環保建材和工業廢渣的綜合利用技術領域，涉及鋁行業生產企業拜耳法氧化鋁、燒結法氧化鋁生產工藝所排放的拜耳法赤泥、燒結法赤泥和鋁土礦選礦尾礦的綜合利用方法。具體地說是以拜爾法赤泥、燒結法赤泥、鋁土礦選礦尾礦為原料制備的一種赤泥及鋁土礦選礦尾礦生產地聚合物水泥砂漿的方法。

[背景技術]

目前，在有色冶金工業領域，仍然采用拜耳法和燒結法兩大工藝技術或兩大工藝技術的串聯(混聯)生產氧化鋁。

鋁土礦選礦是在除雜的同時解決一水硬鋁石與高嶺土的分離，產出的尾礦中除少部分未分離的一水硬鋁石外，主要為高嶺土礦物。此類高嶺土即鋁土礦選礦尾礦，其化學組分中氧化鋁(35～50％)，二氧化硅(31～46％)，這部分氧化鋁無法用物理選礦方法回收，如果不再利用，將不可避免地造成這部分氧化鋁的損失。鋁土礦選礦尾礦中的氧化鋁和二氧化硅都是生產地聚合物水泥砂漿的優質原料。故此，類似于中鋁股份河南中州分公司堆積如山的鋁土礦選礦尾礦應進行綜合利用。

赤泥是鋁土礦經過冶煉氧化鋁過程中排出的一種工業廢料，一般含有較多的氧化鐵，其外觀與赤色泥土相似，因而得名。但有的因氧化鐵較少而呈棕色，甚至灰白色，并且隨生產工藝的不同和時間變化，其組成也發生一定變化。根據氧化鋁生產工藝的不同，赤泥分拜耳法赤泥和燒結法赤泥，赤泥是氧化鋁廠最大的污染物，屬危險固體廢棄物。赤泥結合的化學堿難以脫除且含量大，又加之國內大部分赤泥放射性超標等原因，對于赤泥的無害化利用一直難以進行。世界各國專家對赤泥的綜合利用進行了大量的科學研究，但此類研究進展不大。因此，赤泥廢渣的處理和綜合利用成為一個世界性的大難題。

我國是氧化鋁生產大國，2015年我國氧化鋁產能已經達到7,160.27萬噸，占全球總產能的51.98％，產生的赤泥上億噸。目前我國赤泥綜合利用率僅為5％，累積堆存量達到10億噸。赤泥大量堆存，既占用土地，浪費資源，又易造成環境污染和安全隱患。

赤泥分拜耳法赤泥和燒結法赤泥。拜耳法赤泥所含的氧化鋁(15～25％)，氧化鈉(4～12％)，二氧化硅(4～12％)；燒結法赤泥所含的氧化鋁(6～15％)，氧化鈉(1～5％)，氧化鈣(30～45％)。這些鋁工業固廢都是制備地聚合物水泥砂漿的理想原料。

水泥砂漿分為兩種，分水凝水泥砂漿和地聚合物水泥砂漿。地聚合物水泥砂漿是由堿活化造成礦物縮聚作用產生的，即礦物合成反應，這與傳統水泥砂漿相反，傳統水凝水泥砂漿中鋁酸鈣和硅酸鈣的水合作用導致硬化。水泥生產具有嚴重的高耗能和高污染問題，另外我國每年產生大量的鋁工業廢渣得不到充分利用，利用鋁工業廢渣赤泥及鋁土礦選礦尾礦制備地聚合物水泥砂漿部分替代傳統水泥砂漿，對于我國這樣一個能源緊缺和環境污染比較嚴重的國家具有重要意義。