CN101538131A - 一种用拜尔法赤泥为主要原料制备烧胀陶粒的方法 - Google Patents

一种用拜尔法赤泥为主要原料制备烧胀陶粒的方法 Download PDF

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谢襄漓
王林江
赵建新
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Abstract

本发明公开了一种用拜尔法赤泥为主要原料制备烧胀陶粒的方法。以拜尔法赤泥、粉煤灰、废玻璃、淀粉、碳粉和六偏磷酸钠为原料，将拜尔法赤泥、粉煤灰和废玻璃分别粉磨，过160目筛；将过筛后的原料按质量配比，拜尔法赤泥∶粉煤灰∶废玻璃∶淀粉∶碳粉∶六偏磷酸钠＝(50－60)∶(20－25)∶(15－20)∶2∶2∶1混合均匀，加原料质量5－10％的水，搅拌5－10min，陈腐20－30min后成球；将成型的料球放入105℃的烘箱中烘2－5h；烘干后放入600℃的马弗炉中预热10－30min；预热后迅速移到高温硅钼炉中于1100－1200℃焙烧10－30min；焙烧结束后打开炉门，拿出料球强制冷却。本发明制备的烧胀陶粒外表面玻璃化程度良好，内部孔隙比较均匀，以封闭孔为主。

Description

一种用拜尔法赤泥为主要原料制备烧胀陶粒的方法
技术领域
本发明涉及一种用拜尔法赤泥(低硅高铁)为主要原料制备具有烧胀性能陶粒作为轻集料的方法。
背景技术
陶粒是近几年我国发展最快的新型建筑材料之一。1995年陶粒的年产量仅200万立方米，2000年达到300万立方米，而2004年已突破500万立方米，年增长率20％，预计2010年有望突破1000万立方米。烧胀陶粒以其低导热系数及优良的保温隔热性能、良好的吸声隔声性能，耐高温、抗老化、耐酸碱、无放射性、抗震、耐久性好，被广泛应用在建筑领域。
随着陶粒的发展，在其升温趋势的背后，仍存在着一些亟待解决的问题我国的陶粒仍以粘土陶粒和页岩陶粒为主。中国专利：CN 101298381A(一种轻集料页岩陶粒及其生产方法)和CN 2856046Y(超轻陶粒)，都是以页岩作为主要原料。这需要大量开采优质粘土和页岩矿山，而开采粘土要破坏耕地，开采页岩矿山要破坏自然环境，大大加重了环境负担，违背可持续发展的原则。另一方面，大量的工业固体废弃物被堆放在工厂的附近，没有得到有效的开发利用，既造成资源浪费又污染环境。因此，需要增大开发固体废弃物陶粒的比例，使陶粒的原料结构变得合理，使其朝着绿色化发展。
赤泥是氧化铝工业中用铝土矿提取氧化铝过程中排出的一种固体废弃物。其排放量很大，是氧化铝生产的最大污染源。目前赤泥的开发利用程度很低，大量的赤泥未得到充分的利用和处理，长期占用大量的土地，造成土地的碱化和地下水的污染，直接危害人们的健康。根据氧化铝生产工业中铝土矿原料的特点和所采用的工艺不同，其排放的赤泥可分为烧结法赤泥和拜尔法赤泥。与烧结法赤泥的高钙、低碱特征(在一般情况下，SiO2 19-26％，Fe2O3 3-11％，Na2O1-4％，Al2O3 4-10％，CaO 40-47％)相比，拜尔法赤泥具有高铁、高碱、低硅的成分特点(在一般情况下，Fe2O3 25-40％，SiO2 10-24％Na2O 3-10％Al2O318-34％)，拜尔法赤泥作为传统建筑材料开发的难度较大，开发利用程度也较低。作为传统粘土型烧胀陶粒的制备，其化学成分组成特征要求一般是SiO245-70％，Al2O3 10-25％，溶剂8-25％。另一方面，利用拜尔法赤泥中含铁类溶剂性矿物含量高的特点，适当补充SiO2，可以在较低硅含量条件下制备烧胀陶粒。
发明内容
本发明的目的是以拜尔法赤泥为主要原料，利用拜尔法赤泥中含铁类溶剂性矿物含量高的特点，掺加粉煤灰、废玻璃等固体废弃物，以炭粉为发泡剂，以普通玉米淀粉为粘结剂制备烧胀陶粒。
具体步骤为：
以拜尔法赤泥、粉煤灰、废玻璃、淀粉、碳粉和六偏磷酸钠为原料，将拜尔法赤泥、粉煤灰和废玻璃分别粉磨，过160目筛；将过筛后的原料按质量配比，拜尔法赤泥∶粉煤灰∶废玻璃∶淀粉∶碳粉∶六偏磷酸钠＝(50-60)∶(20-25)∶(15-20)∶2∶2∶1混合均匀，加原料质量5-10％的水，搅拌5-10min，陈腐20-30min后成球；将成型的料球放入105℃的烘箱中烘2-5h；烘干后放入600℃的马弗炉中预热10-30min；预热后迅速移到高温硅钼炉中于1100-1200℃焙烧10-30min；焙烧结束后打开炉门，拿出料球强制冷却。
本发明制备的烧胀陶粒外表面玻璃化程度良好，内部孔隙比较均匀，以封闭孔为主。
具体实施方式
实施例：
将广西平果铝拜尔法赤泥、桂林电厂粉煤灰、废玻璃(其化学成分组成见表1)分别粉磨，过160目筛。然后按质量配比，拜尔法赤泥∶粉煤灰∶废玻璃∶淀粉∶碳粉∶六偏磷酸钠＝50∶25∶20∶2∶2∶1混合均匀，加原料质量5％的水，搅拌5min，陈腐20min后成球。成球后将料球放入烘箱中105℃烘2h，烘干后放入600℃的马弗炉中预热10min，然后快速移到高温硅钼炉中于1140℃焙烧10min，焙烧结束后拿出料球强制冷却。
制备的烧胀陶粒外表面玻璃化程度良好，内部孔隙比较均匀，以封闭孔为主其吸水率小于1％，堆积密度为0.78g/cm3，筒压强度为4.6MP，符合轻集料GB/T17431.2-1998的国家标准。根据此标准，以烧胀赤泥陶粒作为普通轻集料，按质量配比水泥∶砂子∶陶粒∶水＝1∶1.51∶1.55∶0.41配制C30轻质混凝土，其塌落度为18cm，和易性良好，表观密度为1920kg/m3，28天抗压强度为33.6MP。
表1：原料的成分(质量百分比)：
Figure A20091011399300041

Claims (1)

1.一种用拜尔法赤泥为主要原料制备烧胀陶粒的方法，其特征在于具体步骤为：以拜尔法赤泥、粉煤灰、废玻璃、淀粉、碳粉和六偏磷酸钠为原料，将拜尔法赤泥、粉煤灰和废玻璃分别粉磨，过160目筛；将过筛后的原料按质量配比，拜尔法赤泥∶粉煤灰∶废玻璃∶淀粉∶碳粉∶六偏磷酸钠＝(50-60)∶(20-25)∶(15-20)∶2∶2∶1混合均匀，加原料质量5-10％的水，搅拌5-10min，陈腐20-30min后成球；将成型的料球放入105℃的烘箱中烘2-5h；烘干后放入600℃的马弗炉中预热10-30min；预热后迅速移到高温硅钼炉中于1100-1200℃焙烧10-30min；焙烧结束后打开炉门，拿出料球强制冷却。
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