CN103755187B - 一种赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法 - Google Patents
一种赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法，有效解决的赤泥难以回收利用的问题，技术方案是，30-60kg预处理的赤泥、10-20kg粉煤灰、10-20kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、10-20kg生石灰、1-2kg生石膏、20-40kg页岩、10-20kg石英、6-12kg滑石、2.5-5kg硬脂酸钙、0.5-1kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，将60-120kg水与第一次混合物混合在一起搅拌均匀成第二次混合物；将5-10kg双氧水与第二次混合物混合在一起搅拌均匀成第三次混合物，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，养护3天，成坯体；把坯体在干燥窑中干燥，再将坯体在焙烧窑中焙烧，再经4~6小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；本发明产品具有材质轻、强度高、保温效果好、施工成本低、安全系数高，具有良好的社会和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及建材，特别是一种赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法。
背景技术
随着氧化铝工业的不断发展，生产过程中所产生的废渣—赤泥量也大幅度上升，一般平均生产1吨氧化铝，附带产生1.5~2吨赤泥，中国作为世界第四大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数千万吨。赤泥碱性大，放射性强，对环境污染严重，如何处理赤泥，减少环境污染，实现废物利用，节约资源，是人们所关心的技术问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法，有效解决的赤泥排放量大，碱性大，放射性强，对环境污染严重和赤泥难以回收利用的问题。
本发明解决的技术方案是，由以下步骤实现：
第一步，预处理，
一、将赤泥烘干球磨，其细度要求为粒径小于0.08mm的数量≥95%；
所述的赤泥为拜耳法赤泥及烧结法赤泥，其化学组成及各组分的重量百分比（wt%）如下表：
| 原料 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | Na2O | TiO2 | CaO | 杂质 |
| 拜耳法赤泥 | 25.38 | 28.96 | 21.43 | 12.14 | 5.98 | 1.69 | 4.42 |
| 烧结法赤泥 | 10.15 | 12.87 | 15.48 | 10.3 | 4.28 | 38.09 | 8.83 |
二、赤泥脱碱，
1. 将球磨好的拜耳法赤泥及烧结法赤泥按质量比1:1混合搅拌均匀，按水与赤泥液固质量比为5:1配制赤泥浆料，赤泥浆料放入CO2体积百分浓度为20%的碳化箱中碳化，碳化时间为48h；
2. 碳化48h后的赤泥浆料按体积比20:1加入浓度为0.05mol/L的HCl，室温下浸泡6h；
3. 对用HCl浸泡过的赤泥浆料水洗，洗涤次数为4次，实现赤泥浆料的脱碱；
三、降低赤泥放射性，
在脱碱后的的赤泥浆料中掺入赤泥浆料重量1%的硫酸钡粉，搅拌均匀，以降低赤泥浆料的放射性；
四、将降低放射性的赤泥浆料烘干，陈化2d，得预处理的赤泥；
第二步，取30-60kg预处理的赤泥、10-20kg粉煤灰、10-20kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、10-20kg生石灰、1-2kg生石膏、20-40kg页岩、10-20kg石英、6-12kg滑石、2.5-5kg硬脂酸钙、0.5-1kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，所述的生石灰、生石膏、页岩、石英、滑石要求球磨细度过180目筛的数量≥98%；
第三步，将60-120kg温度为35-45℃的水与第一次混合物混合在一起，搅拌均匀成第二次混合物；
第四步，将5-10kg质量百分浓度为27.5%的双氧水与第二次混合物混合在一起，搅拌均匀成第三次混合物，搅拌速率为600~800r/min，搅拌时间为10~15s；
第五步，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，自然环境下养护3天，成坯体；
第六步，把坯体在干燥窑中干燥，干燥介质温度为100~120℃，干燥12~15小时，再将坯体在焙烧窑中焙烧，升温速率为2℃/min，升温至850℃，再经4~6小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；
第七步，将焙烧好的坯体切割成工程需要的保温板尺寸。
本发明生产原材料丰富，成本低，可有效解决赤泥中的化学成分渗入土壤造成土地碱化，地下水污染等生态环境和赤泥难以回收利用的问题，其产品具有材质轻、强度高、保温效果好、施工成本低、安全系数高等优点，具有良好的社会和经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
本发明是由以下步骤实现：
第一步，预处理，
一、将赤泥烘干球磨，其细度要求为粒径小于0.08mm的数量≥95%；
所述的赤泥为拜耳法赤泥及烧结法赤泥，其化学组成及各组分的重量百分比（wt%）如下表：
| 原料 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | Na2O | TiO2 | CaO | 杂质 |
| 拜耳法赤泥 | 25.38 | 28.96 | 21.43 | 12.14 | 5.98 | 1.69 | 4.42 |
| 烧结法赤泥 | 10.15 | 12.87 | 15.48 | 10.3 | 4.28 | 38.09 | 8.83 |
二、 赤泥脱碱，
1、将球磨好的拜耳法赤泥及烧结法赤泥按质量比1:1混合搅拌均匀，按水与赤泥液固质量比为5:1配制赤泥浆料，赤泥浆料放入CO2体积百分浓度为20%的碳化箱中碳化，碳化时间为48h；
2、碳化48h后的赤泥浆料按体积比20:1加入浓度为0.05mol/L的HCl，室温下浸泡6h；
3、对用HCl浸泡过的赤泥浆料水洗，洗涤次数为4次，实现赤泥浆料的脱碱；
三、降低赤泥放射性，
在脱碱后的的赤泥浆料中掺入赤泥浆料重量1%的硫酸钡粉，搅拌均匀，以降低赤泥浆料的放射性；
四、将降低放射性的赤泥浆料烘干，陈化2d，得预处理的赤泥；
第二步，取30kg预处理的赤泥、10kg粉煤灰、10kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、10kg生石灰、1kg生石膏、20kg页岩、10kg石英、6kg滑石、2.5kg硬脂酸钙、0.5kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，所述的生石灰、生石膏、页岩、石英、滑石要求球磨细度过180目筛的数量≥98%；
第三步，将60kg温度为35℃的水与第一次混合物混合在一起，搅拌均匀成第二次混合物；
第四步，将5kg质量百分浓度为27.5%的双氧水与第二次混合物混合在一起，搅拌均匀成第三次混合物，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为10s；
第五步，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，自然环境下养护3天，成坯体；
第六步，把坯体在干燥窑中干燥，干燥介质温度为100℃，干燥12小时，再将坯体在焙烧窑中焙烧，升温速率为2℃/min，升温至850℃，再经4小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；
第七步，将焙烧好的坯体切割成工程需要的保温板尺寸。
实施例2
本发明是由以下步骤实现：
第一步，预处理，
一、将赤泥烘干球磨，其细度要求为粒径小于0.08mm的数量≥95%；
所述的赤泥为拜耳法赤泥及烧结法赤泥，其化学组成及各组分的重量百分比（wt%）如下表：
| 原料 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | Na2O | TiO2 | CaO | 杂质 |
| 拜耳法赤泥 | 25.38 | 28.96 | 21.43 | 12.14 | 5.98 | 1.69 | 4.42 |
| 烧结法赤泥 | 10.15 | 12.87 | 15.48 | 10.3 | 4.28 | 38.09 | 8.83 |
二、 赤泥脱碱，
1、将球磨好的拜耳法赤泥及烧结法赤泥按质量比1:1混合搅拌均匀，按水与赤泥液固质量比为5:1配制赤泥浆料，赤泥浆料放入CO2体积百分浓度为20%的碳化箱中碳化，碳化时间为48h；
2、碳化48h后的赤泥浆料按体积比20:1加入浓度为0.05mol/L的HCl，室温下浸泡6h；
3、对用HCl浸泡过的赤泥浆料水洗，洗涤次数为4次，实现赤泥浆料的脱碱；
三、降低赤泥放射性，
在脱碱后的的赤泥浆料中掺入赤泥浆料重量1%的硫酸钡粉，搅拌均匀，以降低赤泥浆料的放射性；
四、将降低放射性的赤泥浆料烘干，陈化2d，得预处理的赤泥；
第二步，取45kg预处理的赤泥、15kg粉煤灰、15kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、15kg生石灰、1.5kg生石膏、30kg页岩、15kg石英、9kg滑石、3.25kg硬脂酸钙、0.75kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，所述的生石灰、生石膏、页岩、石英、滑石要求球磨细度过180目筛的数量≥98%；
第三步，将90kg温度为40℃的水与第一次混合物混合在一起，搅拌均匀成第二次混合物；
第四步，将7.5kg质量百分浓度为27.5%的双氧水与第二次混合物混合在一起，搅拌均匀成第三次混合物，搅拌速率为700r/min，搅拌时间为13s；
第五步，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，自然环境下养护3天，成坯体；
第六步，把坯体在干燥窑中干燥，干燥介质温度为110℃，干燥13.5小时，再将坯体在焙烧窑中焙烧，升温速率为2℃/min，升温至850℃，再经5小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；
第七步，将焙烧好的坯体切割成工程需要的保温板尺寸。
实施例3
本发明是由以下步骤实现：
第一步，预处理，
一、将赤泥烘干球磨，其细度要求为粒径小于0.08mm的数量≥95%；
所述的赤泥为拜耳法赤泥及烧结法赤泥，其化学组成及各组分的重量百分比（wt%）如下表：
| 原料 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | Na2O | TiO2 | CaO | 杂质 |
| 拜耳法赤泥 | 25.38 | 28.96 | 21.43 | 12.14 | 5.98 | 1.69 | 4.42 |
| 烧结法赤泥 | 10.15 | 12.87 | 15.48 | 10.3 | 4.28 | 38.09 | 8.83 |
二、赤泥脱碱，
1、将球磨好的拜耳法赤泥及烧结法赤泥按质量比1:1混合搅拌均匀，按水与赤泥液固质量比为5:1配制赤泥浆料，赤泥浆料放入CO2体积百分浓度为20%的碳化箱中碳化，碳化时间为48h；
2、碳化48h后的赤泥浆料按体积比20:1加入浓度为0.05mol/L的HCl，室温下浸泡6h；
3、对用HCl浸泡过的赤泥浆料水洗，洗涤次数为4次，实现赤泥浆料的脱碱；
三、降低赤泥放射性，
在脱碱后的的赤泥浆料中掺入赤泥浆料重量1%的硫酸钡粉，搅拌均匀，以降低赤泥浆料的放射性；
四、将降低放射性的赤泥浆料烘干，陈化2d，得预处理的赤泥；
第二步，取60kg预处理的赤泥、20kg粉煤灰、20kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、20kg生石灰、2kg生石膏、40kg页岩、20kg石英、12kg滑石、5kg硬脂酸钙、1kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，所述的生石灰、生石膏、页岩、石英、滑石要求球磨细度过180目筛的数量≥98%；
第三步，将120kg温度为45℃的水与第一次混合物混合在一起，搅拌均匀成第二次混合物；
第四步，将10kg质量百分浓度为27.5%的双氧水与第二次混合物混合在一起，搅拌均匀成第三次混合物，搅拌速率为800r/min，搅拌时间为15s；
第五步，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，自然环境下养护3天，成坯体；
第六步，把坯体在干燥窑中干燥，干燥介质温度为120℃，干燥15小时，再将坯体在焙烧窑中焙烧，升温速率为2℃/min，升温至850℃，再经6小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；
第七步，将焙烧好的坯体切割成工程需要的保温板尺寸。
在上述实施例中：
所述的拜耳法赤泥及烧结法赤泥为市售产品，如焦作万方铝业股份有限公司的产品；
所述的硬脂酸钙为市售产品，如高密市新伟助剂有限公司的产品；
所述的木质素磺酸钠 为市售产品，如高唐华东木质素有限公司的产品；
所述的浓度为27.5%的双氧水为市售产品，如上海哈勃化学技术有限公司的产品。
本发明生产原材料丰富，成本低，材质轻，强度高，保温效果好、安全系数高，不变形，无裂纹，不掉粉，经测试，产品密度在200-240kg/m3，导热系数0.05-0.06W/(m·k)左右，抗压强度0.5-0.6MPa，抗拉强度0.2-0.3MPa，经火烧，未产生可燃现象，燃烧性能为A级，可有效解决赤泥难以回收利用，废弃的赤泥中的化学成分渗入土壤造成土地碱化，放射性强，地下水污染等生态环境问题，具有巨大的经济和社会效益。
Claims (4)
1. 一种赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法，其特征在于，由以下步骤实现：
第一步，预处理，
一、将赤泥烘干球磨，其细度要求为粒径小于0.08mm的数量≥95%；
所述的赤泥为拜耳法赤泥及烧结法赤泥，其化学组成及各组分的重量百分比如下表：
二、赤泥脱碱，
1、将球磨好的拜耳法赤泥及烧结法赤泥按质量比1:1混合搅拌均匀，按水与赤泥液固质量比为5:1配制赤泥浆料，赤泥浆料放入CO2体积百分浓度为20%的碳化箱中碳化，碳化时间为48h；
2、碳化48h后的赤泥浆料按体积比20:1加入浓度为0.05mol/L的HCl，室温下浸泡6h；
3、对用HCl浸泡过的赤泥浆料水洗，洗涤次数为4次，实现赤泥浆料的脱碱；
三、降低赤泥放射性，
在脱碱后的的赤泥浆料中掺入赤泥浆料重量1%的硫酸钡粉，搅拌均匀，以降低赤泥浆料的放射性；
四、将降低放射性的赤泥浆料烘干，陈化2d，得预处理的赤泥；
第二步，取30-60kg预处理的赤泥、10-20kg粉煤灰、10-20kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、10-20kg生石灰、1-2kg生石膏、20-40kg页岩、10-20kg石英、6-12kg滑石、2.5-5kg硬脂酸钙、0.5-1kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，所述的生石灰、生石膏、页岩、石英、滑石要求球磨细度过180目筛的数量≥98%；
第三步，将60-120kg温度为35-45℃的水与第一次混合物混合在一起，搅拌均匀成第二次混合物；
第四步，将5-10kg质量百分浓度为27.5%的双氧水与第二次混合物混合在一起，搅拌均匀成第三次混合物，搅拌速率为600~800r/min，搅拌时间为10~15s；
第五步，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，自然环境下养护3天，成坯体；
第六步，把坯体在干燥窑中干燥，干燥介质温度为100~120℃，干燥12~15小时，再将坯体在焙烧窑中焙烧，升温速率为2℃/min，升温至850℃，再经4~6小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；
第七步，将焙烧好的坯体切割成工程需要的保温板尺寸。
2.根据权利要求1所述的赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法，其特征在于，由以下步骤实现：
第一步，预处理，
一、将赤泥烘干球磨，其细度要求为粒径小于0.08mm的数量≥95%；
所述的赤泥为拜耳法赤泥及烧结法赤泥，其化学组成及各组分的重量百分比如下表：
二、赤泥脱碱，
1、将球磨好的拜耳法赤泥及烧结法赤泥按质量比1:1混合搅拌均匀，按水与赤泥液固质量比为5:1配制赤泥浆料，赤泥浆料放入CO2体积百分浓度为20%的碳化箱中碳化，碳化时间为48h；
2、碳化48h后的赤泥浆料按体积比20:1加入浓度为0.05mol/L的HCl，室温下浸泡6h；
3、对用HCl浸泡过的赤泥浆料水洗，洗涤次数为4次，实现赤泥浆料的脱碱；
三、降低赤泥放射性，
在脱碱后的的赤泥浆料中掺入赤泥浆料重量1%的硫酸钡粉，搅拌均匀，以降低赤泥浆料的放射性；
四、将降低放射性的赤泥浆料烘干，陈化2d，得预处理的赤泥；
第二步，取30kg预处理的赤泥、10kg粉煤灰、10kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、10kg生石灰、1kg生石膏、20kg页岩、10kg石英、6kg滑石、2.5kg硬脂酸钙、0.5kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，所述的生石灰、生石膏、页岩、石英、滑石要求球磨细度过180目筛的数量≥98%；
第三步，将60kg温度为35℃的水与第一次混合物混合在一起，搅拌均匀成第二次混合物；
第四步，将5kg质量百分浓度为27.5%的双氧水与第二次混合物混合在一起，搅拌均匀成第三次混合物，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为10s；
第五步，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，自然环境下养护3天，成坯体；
第六步，把坯体在干燥窑中干燥，干燥介质温度为100℃，干燥12小时，再将坯体在焙烧窑中焙烧，升温速率为2℃/min，升温至850℃，再经4小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；
第七步，将焙烧好的坯体切割成工程需要的保温板尺寸。
3.根据权利要求1所述的赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法，其特征在于，由以下步骤实现：
第一步，预处理，
一、将赤泥烘干球磨，其细度要求为粒径小于0.08mm的数量≥95%；
所述的赤泥为拜耳法赤泥及烧结法赤泥，其化学组成及各组分的重量百分比如下表：
二、赤泥脱碱，
1、将球磨好的拜耳法赤泥及烧结法赤泥按质量比1:1混合搅拌均匀，按水与赤泥液固质量比为5:1配制赤泥浆料，赤泥浆料放入CO2体积百分浓度为20%的碳化箱中碳化，碳化时间为48h；
2、碳化48h后的赤泥浆料按体积比20:1加入浓度为0.05mol/L的HCl，室温下浸泡6h；
3、对用HCl浸泡过的赤泥浆料水洗，洗涤次数为4次，实现赤泥浆料的脱碱；
三、降低赤泥放射性，
在脱碱后的的赤泥浆料中掺入赤泥浆料重量1%的硫酸钡粉，搅拌均匀，以降低赤泥浆料的放射性；
四、将降低放射性的赤泥浆料烘干，陈化2d，得预处理的赤泥；
第二步，取45kg预处理的赤泥、15kg粉煤灰、15kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、15kg生石灰、1.5kg生石膏、30kg页岩、15kg石英、9kg滑石、3.25kg硬脂酸钙、0.75kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，所述的生石灰、生石膏、页岩、石英、滑石要求球磨细度过180目筛的数量≥98%；
第三步，将90kg温度为40℃的水与第一次混合物混合在一起，搅拌均匀成第二次混合物；
第四步，将7.5kg质量百分浓度为27.5%的双氧水与第二次混合物混合在一起，搅拌均匀成第三次混合物，搅拌速率为700r/min，搅拌时间为13s；
第五步，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，自然环境下养护3天，成坯体；
第六步，把坯体在干燥窑中干燥，干燥介质温度为110℃，干燥13.5小时，再将坯体在焙烧窑中焙烧，升温速率为2℃/min，升温至850℃，再经5小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；
第七步，将焙烧好的坯体切割成工程需要的保温板尺寸。
4.根据权利要求1所述的赤泥发泡建筑外墙保温板的生产方法，其特征在于，由以下步骤实现：
第一步，预处理，
一、将赤泥烘干球磨，其细度要求为粒径小于0.08mm的数量≥95%；
所述的赤泥为拜耳法赤泥及烧结法赤泥，其化学组成及各组分的重量百分比如下表：
二、赤泥脱碱，
1、将球磨好的拜耳法赤泥及烧结法赤泥按质量比1:1混合搅拌均匀，按水与赤泥液固质量比为5:1配制赤泥浆料，赤泥浆料放入CO2体积百分浓度为20%的碳化箱中碳化，碳化时间为48h；
2、碳化48h后的赤泥浆料按体积比20:1加入浓度为0.05mol/L的HCl，室温下浸泡6h；
3、对用HCl浸泡过的赤泥浆料水洗，洗涤次数为4次，实现赤泥浆料的脱碱；
三、降低赤泥放射性，
在脱碱后的的赤泥浆料中掺入赤泥浆料重量1%的硫酸钡粉，搅拌均匀，以降低赤泥浆料的放射性；
四、将降低放射性的赤泥浆料烘干，陈化2d，得预处理的赤泥；
第二步，取60kg预处理的赤泥、20kg粉煤灰、20kg强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥、20kg生石灰、2kg生石膏、40kg页岩、20kg石英、12kg滑石、5kg硬脂酸钙、1kg木质素磺酸钠搅拌均匀成第一次混合物，所述的生石灰、生石膏、页岩、石英、滑石要求球磨细度过180目筛的数量≥98%；
第三步，将120kg温度为45℃的水与第一次混合物混合在一起，搅拌均匀成第二次混合物；
第四步，将10kg质量百分浓度为27.5%的双氧水与第二次混合物混合在一起，搅拌均匀成第三次混合物，搅拌速率为800r/min，搅拌时间为15s；
第五步，将第三次混合物倒入模具中成型，24小时脱模，自然环境下养护3天，成坯体；
第六步，把坯体在干燥窑中干燥，干燥介质温度为120℃，干燥15小时，再将坯体在焙烧窑中焙烧，升温速率为2℃/min，升温至850℃，再经6小时缓慢冷却至室温，成焙烧好的坯体；
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