[發(fā)明專利]一種赤泥免燒磚及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011243045.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN112279603B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段廣彬;郝勇;黃永波;劉宗明;許瀟雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/06
• 分類號(hào): C04B28/06;C04B40/02
• 代理公司: 北京中索知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 劉潔

本發(fā)明涉及一種免燒磚技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種赤泥免燒磚及其制備方法，免燒磚以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：赤泥30?40份、硫鋁酸鹽水泥熟料或摻加5?15％石膏的鋁酸鹽水泥25?30份、鋼渣20?30份、硅灰10?15份、鍶渣5?10份。本發(fā)明制得的免燒磚，可達(dá)到抑制泛堿、重金屬固化以及降低放射性活度的目的，且制備的赤泥免燒磚具有良好的力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及免燒磚技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種赤泥免燒磚及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代鋁工業(yè)的發(fā)展，氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，制造氧化鋁過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣，已成為重要的環(huán)境污染物。赤泥是用鋁土礦提煉氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的一種不溶殘?jiān)杉?xì)顆粒和粗顆粒組成的廢泥。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境及資源的越來(lái)越重視，免燒磚將會(huì)替代燒結(jié)磚而成為墻體材料的主流，這是不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢(shì)。

赤泥因?yàn)槭前荻ㄌ幚礓X土礦提煉氧化鋁后的高堿性殘?jiān)浜写罅康目扇苄詨A、重金屬，且部分赤泥放射性活度超標(biāo)，赤泥制備的免燒磚會(huì)出現(xiàn)泛堿，導(dǎo)致磚的強(qiáng)度降低，重金屬溶出超標(biāo)，給環(huán)境帶來(lái)污染，放射性超標(biāo)，影響人體健康。

因此，赤泥制備免燒磚時(shí)，需要采取一定的措施，抑制其泛堿，固化重金屬，并降低其放射性活度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)赤泥制備免燒磚出現(xiàn)的泛堿、重金屬溶出超標(biāo)和放射性活度超標(biāo)的現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種赤泥免燒磚及其制備方法，可達(dá)到抑制泛堿、重金屬固化以及降低放射性活度的目的，且制備的赤泥免燒磚具有良好的力學(xué)性能。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

提供一種赤泥免燒磚，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，其包括：赤泥30-40份、硫鋁酸鹽水泥熟料或摻加5-15％石膏的鋁酸鹽水泥25-30份、鋼渣20-30份、硅灰10-15份、鍶渣5-10份。

原料中采用的是硫鋁酸鹽水泥熟料，而不是硫鋁酸鹽水泥，其作用是：石膏存在條件下，硫鋁酸鈣優(yōu)先水化形成三硫型水化硫鋁酸鈣；石膏不存在的條件下，硫鋁酸鈣優(yōu)先與赤泥中的堿反應(yīng)形成U相或單硫型水化硫鋁酸鈣，相較于三硫型水化硫鋁酸鈣，其對(duì)堿金屬和重金屬的固化能力突出，達(dá)到固化堿金屬和中金屬的目的。

或者原料中采用的是摻加5-15％石膏的鋁酸鹽水泥，而對(duì)于鋁酸鹽水泥，其中不含硫酸鹽，摻入部分石膏的目的是促進(jìn)U相和單硫型水化硫鋁酸鈣的形成。

此外，赤泥免燒磚泛出的堿全部以硫酸鹽的形式存在，采用硫鋁酸鹽水泥熟料，其不含石膏，體系中的硫酸根含量顯著降低，在很大程度上避免赤泥中的堿轉(zhuǎn)化成硫酸鈉或硫酸鉀。

赤泥免燒磚中引入鍶渣，其含有的鋇或鍶可吸收赤泥中放射性核素的射線，從而降低赤泥免燒磚的放射性活度。

赤泥免燒磚中引入硅灰，其作用是與堿金屬反應(yīng)以及赤泥中的氧化鋁反應(yīng)，形成不可溶性的水化鋁硅酸鈉，抑制泛堿，并提高赤泥免燒磚后期力學(xué)強(qiáng)度。

一種所述的赤泥免燒磚的制備方法，包括以下步驟：

S1、對(duì)硫鋁酸鹽水泥熟料或鋁酸鹽水泥熟料粉磨處理，按上述質(zhì)量份數(shù)將赤泥、硫鋁酸鹽水泥熟料或鋁酸鹽水泥熟料、鋼渣、硅灰、鍶渣混合均勻后，向混合物中加入5-10％的水；

S2、將混合后的原料在2-7MPa壓力下壓制成型，并在濕度為80-95％的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)1-6h；

S3、將養(yǎng)護(hù)好的免燒磚在納米二氧化硅懸濁液中浸泡3-5s，然后在自然環(huán)境中灑水養(yǎng)護(hù)1-7天，得到赤泥免燒磚。

原料混合均勻后加入5-10％的水分，其目的是促進(jìn)硫鋁酸鈣水化，同時(shí)有利于壓制成型，并減少磚生產(chǎn)過(guò)程中在成的粉塵污染。采用壓制成型的目的是降低磚體的孔隙率，原料中引入鋼渣，充分利用其膨脹性能，也可降低磚體的孔隙率，這在很大程度會(huì)抑制泛堿。