CN105036699B - 一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖，由如下重量份原料制得：废铝灰55～60、粉煤灰25～30、废玻璃粉20～25、复合添加剂5～10。所述清水砖的性能为：吸水率25～30%、气孔率40～50%、抗折强度40～50MPa，抗压强度90～100MPa。本发明一种利用废铝灰制备高强耐用清水砖，其通过原料选用及配方设计，具有废铝灰利用率高，产品强度高、吸湿、透气、保暖性能好等优点，综合性能优异，经久耐用，有效降低了资源浪费，提高了企业的经济效益。

Description

一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖

技术领域

本发明涉及废铝灰综合利用技术领域，特别是涉及一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖。

背景技术

将工业固体废渣资源化并用于生产新材料，是目前解决工业生产中产生的各种废料对环境带来严重负荷的有效手段。铝灰是一种产量大、污染严重的工业废渣，主要来源于电解铝厂、铝型材厂、铸造铝合金厂等铝冶炼企业。据统计，每生产1000吨铝，就要产生25吨左右的铝灰。铝灰的大量堆积，不仅造成资源的浪费，同时也造成环境的污染，因此，加强对铝灰的综合利用已势在必行。目前，国内外研究机构和企业将铝灰主要应用在以下几个方面：1）回收铝；2）合成高效水处理絮凝剂—聚合氯化铝；3）生产硫酸铝；4）将铝灰用于建筑材料中。在将铝灰用于建筑材料方面，主要包括路用材料和清水砖，但现有的铝灰制备的清水砖存在强度低、脆性大、易损毁等缺点。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖，能够解决现有废铝灰制备的清水砖存在的不足之处。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖，由如下重量份原料制得：废铝灰55～60、粉煤灰25～30、废玻璃粉20～25、复合添加剂5～10。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合添加剂由如下重量份的原料制得：石灰石10～15、方解石5～10、萤石矿渣15～20、锂磷铝石20～25、硅烷偶联剂2～3、甘油1～2、偏硅酸铝0.5～1、乳胶粉1～2。

在本发明一个较佳实施例中，所述复合添加剂的制备方法为：

（1）将配方量的石灰石、方解石、萤石矿渣、锂磷铝石粉碎后加入清水中，搅拌均匀，浸泡4～6小时，过滤、干燥，得到复合矿物粉体初成品；

（2）将步骤（1）所得的复合矿物粉体初成品在500～550℃下煅烧2～3小时，取出冷却至室温，再向其中加入配方量的硅烷偶联剂、甘油、偏硅酸铝和乳胶粉，加入适量清水混合研磨至均匀，真空干燥，得到所述复合添加剂。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述研磨后的物料为100～200目，所述真空干燥的条件为120℃，10～30min。

在本发明一个较佳实施例中，所述清水砖的性能为：吸水率25～30%、气孔率40～50%、抗折强度40～50MPa，抗压强度90～100MPa。

本发明的有益效果是：本发明一种利用废铝灰制备高强耐用清水砖，其通过原料选用及配方设计，具有废铝灰利用率高，产品强度高、吸湿、透气、保暖性能好等优点，综合性能优异，经久耐用，有效降低了资源浪费，提高了企业的经济效益。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

实施例1

本发明揭示了一种利用废铝灰制备高强耐用清水砖，所述高强耐用清水砖由如下重量份原料制得：废铝灰55、粉煤灰25、废玻璃粉20、复合添加剂5；其中，所述复合添加剂由如下重量份的原料制得：石灰石10、方解石10、萤石矿渣15、锂磷铝石20、硅烷偶联剂2、甘油1、偏硅酸铝0.5、乳胶粉1；

所述制备方法具体步骤如下：

制备复合添加剂：a、将石灰石10份、方解石10份、萤石矿渣15份、锂磷铝石20份，粉碎后加入清水中，搅拌均匀，浸泡4～6小时，过滤、干燥，得到复合矿物粉体初成品；b、将上述复合矿物粉体初成品在500℃下煅烧3小时，取出冷却至室温，再向其中加入硅烷偶联剂2份、甘油1份、偏硅酸铝0.5份、乳胶粉1份，加入适量清水混合研磨至均匀，研磨后的物料为100～200目，再在120℃下真空干燥10min，得到所述复合添加剂；

称料：称取废铝灰55份、粉煤灰25份、废玻璃粉20份、制备的复合添加剂5份；

混料：将称取的废铝灰、粉煤灰和废玻璃粉置于球磨机中，按照料：水为1：2的比例混合湿磨1h，然后再加入称取的复合添加剂，继续混合湿磨20min；

半干压成型：向混合物料中加入占称取的各物料质量总和的3%的陶瓷结合剂，混合均匀后，置于压力机上，用金属模具压制成所需形状的致密坯体；致密坯体的含水率为4%；

烧制成型：将致密坯体连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结，烧结工艺为：以150℃/h 的升温速率从室温加热到600℃，保温3h，再在1140℃下烧结保温3h，随后在氩气气氛下自然降温冷却至室温，得到所述高强耐用清水砖。

上述方法制备的清水砖的性能为：吸水率25%、气孔率40%、抗折强度40MPa，抗压强度90MPa。

实施例2

本发明揭示了一种利用废铝灰制备高强耐用清水砖，所述高强耐用清水砖由如下重量份原料制得：废铝灰60、粉煤灰30、废玻璃粉25、复合添加剂10；其中，所述复合添加剂由如下重量份的原料制得：石灰石15、方解石5、萤石矿渣20、锂磷铝石25、硅烷偶联剂3、甘油2、偏硅酸铝1、乳胶粉2；

所述制备方法具体步骤如下：

制备复合添加剂：a、将石灰石15份、方解石5份、萤石矿渣20份、锂磷铝石25份，粉碎后加入清水中，搅拌均匀，浸泡4～6小时，过滤、干燥，得到复合矿物粉体初成品；b、将上述复合矿物粉体初成品在550℃下煅烧2小时，取出冷却至室温，再向其中加入硅烷偶联剂3份、甘油2份、偏硅酸铝1份、乳胶粉2份，加入适量清水混合研磨至均匀，研磨后的物料为100～200目，再在120℃下真空干燥30min，得到所述复合添加剂；

称料：称取废铝灰60份、粉煤灰30份、废玻璃粉25份、复合添加剂10份；

（2）混料：将称取的废铝灰、粉煤灰和废玻璃粉置于球磨机中，按照料：水为1： 3的比例混合湿磨3h，然后再加入称取的复合添加剂，继续混合湿磨20～30min；

半干压成型：向混合物料中加入占称取的各物料质量总和的5%的陶瓷结合剂，混合均匀后，置于压力机上，用金属模具压制成所需形状的致密坯体；致密坯体的含水率为7%；

烧制成型：将步骤（3）中得到的致密坯体连同模具转入带程序升温功能的惰性气体氩气气氛的窑炉中烧结，烧结工艺为：以200℃/h 的升温速率从室温加热到800℃，保温2h，再在1140℃下烧结保温4h，随后在氩气气氛下自然降温冷却至室温，得到所述高强耐用清水砖。

上述方法制备的清水砖的性能为：吸水率30%、气孔率50%、抗折强度50MPa，抗压强度100MPa。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖，其特征在于，由如下重量份原料制得：废铝灰55 ～ 60、粉煤灰25 ～ 30、废玻璃粉20 ～ 25、复合添加剂5 ～ 10；所述复合添加剂由如下重量份的原料制得：石灰石10 ～ 15、方解石5 ～ 10、萤石矿渣15 ～ 20、锂磷铝石20～ 25、硅烷偶联剂2 ～ 3、甘油1 ～ 2、偏硅酸铝0.5 ～ 1、乳胶粉1 ～ 2。

2.根据权利要求1所述的一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖，其特征在于，所述复合添加剂的制备方法为：

（1）将配方量的石灰石、方解石、萤石矿渣、锂磷铝石粉碎后加入清水中，搅拌均匀，浸泡4 ～ 6 小时，过滤、干燥，得到复合矿物粉体初成品；

（2）将步骤（1）所得的复合矿物粉体初成品在500 ～ 550℃下煅烧2 ～ 3 小时，取出冷却至室温，再向其中加入配方量的硅烷偶联剂、甘油、偏硅酸铝和乳胶粉，加入适量清水混合研磨至均匀，真空干燥，得到所述复合添加剂。

3.根据权利要求2 所述的一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖，其特征在于，所述步骤（2）中，所述研磨后的物料为100 ～ 200 目，所述真空干燥的条件为120℃，10 ～30min。

4.根据权利要求1 所述的一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖，其特征在于，所述清水砖的性能为：吸水率25 ～ 30%、气孔率40 ～ 50%、抗折强度40 ～ 50MPa，抗压强度90～100MPa。