CN102491730B - 一种利用拜耳赤泥生产人造火山石砌块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用拜耳赤泥生产人造火山石砌块的方法，该人造火山石砌块是将拜耳赤泥经碾磨制浆、配料制坯、干燥烧成和冷却等步骤制备而成。本发明提供了一种投资小、工艺简单的方法来生产新型的非金属多孔材料人造火山石砌块，并为拜耳赤泥的综合利用提供一种新的可靠的途径；该方法通过在配料中加入煤精粉、蓬松剂、发泡剂及成型粘结剂使烧成后的坯体具有规则与不规则的微孔、小孔、大孔，从而形成类似海绵式的瓷化砌体产品人造火山石砌块，该产品不仅能吸声降噪改善听觉环境，而且其独特的“呼吸”功能能调节空气湿度，改善生态环境，可广泛用于建筑砌体、建筑地面及墙面装饰等，是一种理想的环保节能的建筑装饰材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种拜耳赤泥尾渣的综合利用方法，具体涉及一种利用拜耳赤泥生产人造火山石砌块的方法。
背景技术
天然火山石(俗称浮石或多孔玄武岩)是一种功能型环保材料，是火山爆发后由火山玻璃、矿物与气泡形成的非常珍贵的多孔形石材，具有孔隙多、质量轻、强度高、保温、隔热、吸音、防火、耐酸碱、耐腐蚀、无污染、无放射性等优点，可广泛用于室内、外墙面及地面装饰，替代传统天然石材及人造陶瓷砖，也可大量用于市政广场、道路及路基砌体及房屋建筑的实体墙体砌筑等，因此，它是一种理想的天然绿色、环保节能的建筑装饰材料。
天然火山石的化学成分为：
SiO2：53.82%； CaO：8.36%； MgO：2.46%； Fe2O3、FeO：10.1%； Al2O3：16.89 % K2O：2.30 % Na2O：2.55%。
赤泥是氧化铝生产过程中排出的固体废弃物，它是目前排量较大，对自然环境危害较为严重又难以利用的主要工业废渣之一，因其外观颜色与赤色泥土相似而得名；2006年，我国氧化铝产量大约为950万吨左右，排放赤泥1000万吨左右，加上历年累计积存量，其数量超过1亿吨，而利用率仅为15%左右；目前，全世界每年排放赤泥约6000万吨，绝大部分赤泥只能以筑坝拦截的方式来堆存，赤泥堆存不但占用大量土地，还易造成土地碱化和水系的污染，同时也是资源的浪费，严重阻碍了铝工业的可持续发展。
拜耳赤泥的化学成分大体为：
SiO2：15-34%； Al2O3：10-16%； Fe2O3：16-35%
CaO：10-32%； Na2O：2-8%； MgO：2.8%。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种生产工艺简单、环保可靠的利用拜耳赤泥生产人造火山石砌块的方法，为拜耳赤泥的综合利用提供一种新的可靠的途径，该方法使烧成后的坯体具有规则与不规则的微孔、小孔、大孔，从而形成类似海绵式的瓷化砌体产品人造火山石砌块，该产品不仅能吸声降噪，其独特的“呼吸”功能也能够调节空气湿度，改善生态环境。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：提供一种利用拜耳赤泥生产人造火山石砌块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、碾磨制浆：取一定量的拜耳赤泥，加入表面活性剂，然后将上述物料与一定量的煤精粉混合后送入球式碾磨机碾磨成150～200目的浆料；
b、配料制坯：将步骤a中制得的浆料与粘土、膨松剂、发泡剂和成型粘结剂分别按一定的比例进行混合，将混合后的物料挤压成型制成坯体；
c、干燥烧成：将步骤b中制得的坯体进行自然晾干至含水率小于8%，将干燥后的坯体投入到隧道窑中进行烧成，在1000～1400℃烧成3～8小时；
d、冷却：将烧成后的坯体输送到隧道窑的冷却区进行渐进式降温，冷却至80℃以下，即得人造火山石砌块。
优选地，步骤a中，所述的表面活性剂为硬脂酸或苯磺酸中任一种，且表面活性剂加入量为拜耳赤泥重量的0.1%～0.5%，所述煤精粉加入量为拜耳赤泥重量的10%。
优选地，在步骤b中，配料时各原料配比分别为：浆料60～80%、粘土20～40%、膨松剂1～5%、发泡剂1～2%、成型粘结剂4～6%。
优选地，所述的膨松剂为木材锯末或植物纤维中任一种；所述的发泡剂为双氧水；所述的成型粘结剂为水玻璃或亚硫酸纸浆废液中任一种。
综上所述，本发明所提供的利用拜耳赤泥生产人造火山石砌块的方法具有以下有益效果：
1）本发明提供了一种投资小、工艺简单的方法来生产新型的非金属多孔材料人造火山石砌块，并为拜耳赤泥的综合利用提供一种新的可靠的途径。
2）该方法采用拜耳赤泥与低比例的粘土进行混合的原料配比方式制得容重低的超薄型石板材，可以极大地降低运输成本，从而大大提高了对拜耳赤泥尾渣的综合利用开发。
3）该方法通过在配料中加入煤精粉、蓬松剂、发泡剂及成型粘结剂使烧成后的坯体具有规则与不规则的微孔、小孔、大孔，从而形成类似海绵式的瓷化砌体产品人造火山石砌块，该产品不仅能吸声降噪改善听觉环境，而且其独特的“呼吸”功能能够调节空气湿度，改善生态环境。
4）本发明所制得的人造火山石砌块具有孔隙多、质量轻、强度高、保温、隔热、吸音、防火、耐酸碱、耐腐蚀、且无污染、无放射性等优点，达到建材行业标准(JC/T 945-2005)的要求，可广泛用于建筑砌体、建筑地面及墙面装饰等，是一种理想的环保节能的建筑装饰材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细地描述：
实施例1：
取氢氧化钠含量为1%、SiO2含量为18%的拜耳赤泥，加入重量为拜耳赤泥重量0.1%的表面活性剂硬脂酸，然后将上述物料与10%煤精粉混合后送入球式碾磨机碾磨成150目的浆料；将上述浆料按6:4的比例加入粘土，再加入1%的膨松剂木材锯末，1%的发泡剂双氧水，4%的成型粘结剂水玻璃；采用液压模压机将上述配料挤压后轧制成600X240X12（长、宽、高）的砖坯；对制得的坯体进行自然晾干至含水率为7%，将干燥后的坯体投入隧道窑进行烧成，在1000℃烧成3小时，然后将烧成后的坯体输送到隧道窑的冷却区进行渐进式降温至70℃，最后制成容重为 450 Kg/m3、吸水率 16.5%、筒压强度1.218 Mpa、含水率 1%、机械强度 5.08 Mpa、空心率 40%的人造火山石砌块。
实施例2：
取氢氧化钠含量为1%、SiO2含量为32%的拜耳赤泥，加入重量为拜耳赤泥重量0.3%的表面活性剂苯磺酸，然后将上述物料与10%煤精粉混合后送入球式碾磨机碾磨成180目的浆料；将上述浆料按7:3的比例加入粘土，再加入3%的膨松剂植物纤维，1.5%的发泡剂双氧水，5%的成型粘结剂亚硫酸纸浆废液；采用液压模压机将上述配料挤压后轧制成600X180X12（长、宽、高）的砖坯；对制得的坯体进行自然晾干至含水率为6%，将干燥后的坯体投入隧道窑进行烧成，在1200℃烧成6小时，然后将烧成后的坯体输送到隧道窑的冷却区进行渐进式降温至60℃，最后制成容重为480 Kg/m3、吸水率 16%、筒压强度2.168 Mpa、含水率 1.5%、机械强度 6.18 Mpa、空心率 42%的人造火山石砌块。
实施例3：
取氢氧化钠含量为2%、SiO2含量为38%的拜耳赤泥，加入重量为拜耳赤泥重量0.5%的表面活性剂苯磺酸，然后将上述物料与10%煤精粉混合后送入球式碾磨机碾磨成200目的浆料；将上述浆料按8:2的比例加入粘土，再加入5%的膨松剂植物纤维，2%的发泡剂双氧水，6%的成型粘结剂亚硫酸纸浆废液；采用液压模压机将上述配料挤压后轧制成320X240X120（长、宽、高）的砖坯；对制得的坯体进行自然晾干至含水率为5%，将干燥后的坯体投入隧道窑进行烧成，在1400℃烧成8小时，然后将烧成后的坯体输送到隧道窑的冷却区进行渐进式降温至60℃，最后制成容重为 470Kg/m3、吸水率 15%、筒压强度2.359Mpa、含水率 1.3%、机械强度 7.46 Mpa、空心率 46%的人造火山石砌块。
虽然结合具体实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但并非是对本专利保护范围的限定。在权利要求书所限定的范围内，本领域的技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改或调整仍受本专利的保护。
Claims (1)
1.一种利用拜耳赤泥生产人造火山石砌块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、碾磨制浆：取一定量的拜耳赤泥，加入表面活性剂，然后将上述物料与一定量的煤精粉混合后送入球式碾磨机碾磨成150～200目的浆料；所述的表面活性剂为硬脂酸或苯磺酸中任一种，且表面活性剂加入量为拜耳赤泥重量的0.1%～0.5%，所述煤精粉加入量为拜耳赤泥重量的10%；
b、配料制坯：将步骤a中制得的浆料与粘土、膨松剂、发泡剂和成型粘结剂分别按一定的比例进行混合，将混合后的物料挤压成型制成坯体；配料时各原料配比分别为：浆料60～80%、粘土20～40%、膨松剂1～5%、发泡剂1～2%、成型粘结剂4～6%，且上述各组分含量百分数之和等于100%；
c、干燥烧成：将步骤b中制得的坯体进行自然晾干至含水率小于8%，将干燥后的坯体投入到隧道窑中进行烧成，在1000～1400℃烧成3～8小时；
d、冷却：将烧成后的坯体输送到隧道窑的冷却区进行渐进式降温，冷却至80℃以下，即得人造火山石砌块。
2.根据权利要求1所述的利用拜耳赤泥生产人造火山石砌块的方法，其特征在于：所述的膨松剂为木材锯末或植物纤维中任一种；所述的发泡剂为双氧水；所述的成型粘结剂为水玻璃或亚硫酸纸浆废液中任一种。
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