CN106478020A - 一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法。本发明具有免烧砖的生产成本低、能源消耗少和制作时间短以及减少废弃铝灰渣造成的环境污染的特点，另外，采用本发明的方法制备的免烧砖抗压强度高。本发明的用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法中所用的原料是废弃铝灰渣、水淬矿渣、硅灰粉、无水硫酸钙、硅酸盐水泥、熟石灰、氯化钠、碘化钠、聚合十三铝、三乙醇胺和水。本发明的用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法包括以下步骤：(1)制备粉碎混料；(2)制备废弃铝灰渣原料混合物；(3)制备制免烧砖混料；(4)免烧砖成型；(5)免烧砖养护。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备免烧砖的技术领域，特别是一种利用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法。
背景技术
免烧砖又称非烧结砖或新型墙砖。它不是特指某一种墙砖，而是指一大类不经烧结的符合利废、节土、节能、绿色环保、可持续发展方向的，符合建筑墙体承重、安全、耐久技术要求的、新型实心或空心墙体砖。可作为免烧砖原料的固体废弃物有四大类：煤系固体废弃物、钢铁工业冶金废渣、有色金属冶炼渣、化学工业固体废弃物、矿业固体废弃物。煤系固体废弃物原料主要有粉煤灰、炉渣、煤矸石等；钢铁工业废渣主要品种为矿渣、钢渣与铁合金渣；有色金属冶炼渣主要品种依次是赤泥、铜渣、铅锌渣，其次是镍渣、锡渣、锑渣、钼渣、钨渣；化学工业废渣主要有硫酸渣、铬渣、碱渣、磷石膏、黄磷炉渣、电石渣、硼泥、硫酸铝渣；矿业固体废弃物有剥离砂土和废石、各种尾矿砂。
刚出炉的铝灰渣通常含有60～70％的金属铝，铝灰从以下几方面回收：电解铝灰中铝的回收、电解铝灰铝渣中三氧化二铝的回收、电解铝灰铝渣中熔盐的回收、电解铝灰铝渣的综合回收利用。经过常规的回收处理后，剩余的废铝灰中仍含有15～30％的金属铝，因铝品位较低，一般不再进一步提取铝而废弃。目前铝灰渣主要被用于生产聚合氯化铝，但其中SiO2及被玻璃微珠包裹的Al2O3等难溶于酸而未被有效利用。用于制作絮凝剂的废弃铝灰只能堆放于铝灰渣废弃池，极易造成地下水污染和粉尘污染。
由于炼铝原料废弃铝渣来源广泛，导致铝灰成分不尽相同，一般而言，SiO2含量在5-20％之间，而Al2O3含量在43-75％之间。本申请所用的铝灰渣为废铝灰和盐酸生产絮凝剂产生的废弃铝灰。该废弃铝灰为堆场的湿排灰。废弃铝灰作为再加工的废渣，仍存在大量的玻璃体成分，这些有效成分在碱的激发下，可以形成水泥类硅酸钙和铝酸钙的火山灰成分，最终形成少量的托贝莫来石和结晶度较好的水化硅酸钙。
我国大多采用粉煤灰、高炉矿渣等高活性的废渣来进行免烧砖的生产，对铝灰渣的研究仅限于路基材料，而铝灰及废弃铝灰的免烧砖产品开发处于零起步阶段。综上所述，本发明有着开创性的突破。本发明采用废弃铝灰渣制作免烧砖，使得废弃铝灰渣完全使用，有效的解决了铝灰堆场造成的粉尘污染和地下水污染问题，符合“十三五”着力发展生态环境，坚持绿色发展的宏观理念，有很大的推广意义和实用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，以废弃铝灰渣为原料制备免烧砖，不仅可以极大的降低免烧砖的生产成本，而且减少了废弃铝灰渣造成的环境污染，是很好的以废治废方式，具有重要的环保意义。
本发明一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法所采用的技术方案是通过如下方式完成的：该一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法中所用的原料是废弃铝灰渣、水淬矿渣、硅灰粉、无水硫酸钙、硅酸盐水泥、熟石灰、氯化钠、三乙醇胺和水，其中，该制备免烧砖的原料的配方以重量份计为：废弃铝灰渣67～70份、水淬矿渣5～8份、硅灰粉3～5份、硅酸盐水泥3～4份、熟石灰12份、无水硫酸钙4份、氯化钠2～3份、碘化钠0.5～0.8份、聚合十三铝0.5～1份、三乙醇胺0.03～0.05份和水10～12份；该一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法包括以下步骤：
(1)将废弃铝灰渣的杂物挑拣后，在80℃～200℃下干燥2～6小时，自然冷却；按制备废弃铝灰渣免烧砖原料的配方称取废弃铝灰渣、水淬矿渣和碘化钠混合之后粉碎，过80目～200目筛，得到粉碎混料，混匀后放置24-48小时；
(2)按用废弃铝灰渣制备免烧砖原料的配方称取硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰、氯化钠、三乙醇胺和水；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的粉碎混料和硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰放入搅拌机搅拌20分钟，静置0.5小时～5小时，再搅拌2分钟～8分钟得到废弃铝灰渣原料混合物；
(4)将步骤(2)中称量的聚合十三铝、氯化钠和三乙醇胺溶解于水得到氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，在废弃铝灰渣原料混合物中均匀加入所需的氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，将加氯化钠和三乙醇胺的混合溶液后的废弃铝灰渣原料混合物均匀搅拌5分钟～20分钟得到制免烧砖混料；
(5)将步骤(4)中得到的制免烧砖混料放入制砖机的制砖模中，然后以10兆帕、12兆帕、14兆帕的压力三次逐渐下压，最终脱模成型；
(6)将步骤(5)中得到的免烧砖模块放入75℃～85℃的湿热环境中养护4小时～8小时，自然冷却，洒水养护3天～8天。
在所述的一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法中，在步骤(3)中，在免烧砖混合物中加入无水硫酸钙、熟石灰、混合渣按无水硫酸钙：熟石灰:混合渣＝1:3:20确定的，混合渣即废弃铝灰渣、水淬矿渣和硅灰粉的混合物。
本发明具有以下特点：
1、采用本发明方法制备的免烧砖具有抗压强度高的特点，抗压强度达到60MPa；
2、采用本发明方法制备的免烧砖具有免烧砖的生产成本低、能源消耗少和制作时间短的特点；
3、采用本发明方法制备的免烧砖具有减少废弃铝灰渣造成的环境污染的特点。
具体实施方式
实施例1：
一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，制备免烧砖的原料配方以重量份计为：废弃铝灰渣70份、水淬矿渣7份、硅灰粉3份、硅酸盐水泥3份、熟石灰12份、无水硫酸钙4份、氯化钠2份、三乙醇胺0.04份、碘化钠0.7份、聚合十三铝0.5份和水10份，其中，硅酸盐水泥采用32.5普通硅酸盐水泥，制备免烧砖的方法包括以下步骤：
(1)将废弃铝灰渣的杂物挑拣后，在80℃下干燥6小时，自然冷却；按制备废弃铝灰渣免烧砖原料的配方称取废弃铝灰渣、水淬矿渣和碘化钠混合之后粉碎，过120目筛，得到粉碎混料，混匀后放置24小时；
(2)按用废弃铝灰渣制备免烧砖原料的配方称取普通硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰、氯化钠、三乙醇胺和水；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的粉碎混料和普通硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰放入搅拌机搅拌20分钟，静置1小时，再搅拌5分钟得到废弃铝灰渣原料混合物；
(4)将步骤(2)中称量的聚合十三铝、氯化钠和三乙醇胺溶解于水(5份)得到氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，在废弃铝灰渣原料混合物中均匀加入所需的氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，将加氯化钠和三乙醇胺的混合溶液后的废弃铝灰渣原料混合物均匀搅拌10分钟得到制免烧砖混料；
(5)将步骤(4)中得到的制免烧砖混料放入制砖机的制砖模中，然后以10兆帕、12兆帕、14兆帕的压力三次逐渐下压，最终脱模成型；
(6)将步骤(5)中得到的免烧砖模块放入80℃的湿热环境中养护6小时，自然冷却，洒水养护3天。
实施例2：
一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，制备免烧砖的原料配方以重量份计为：废弃铝灰渣70份、水淬矿渣6份、硅灰粉4份、硅酸盐水泥3份、熟石灰12份、无水硫酸钙4份、氯化钠3份、三乙醇胺0.03份、碘化钠0.6份、聚合十三铝0.7份和水11份，其中，硅酸盐水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，制备免烧砖的方法包括以下步骤：
(1)将废弃铝灰渣的杂物挑拣后，在120℃下干燥4小时，自然冷却。按制备废弃铝灰渣免烧砖原料的配方称取废弃铝灰渣、水淬矿渣和碘化钠混合之后粉碎，过150目筛，得到粉碎混料，混匀后放置36小时；
(2)按用废弃铝灰渣制备免烧砖原料的配方称取普通硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰、氯化钠、三乙醇胺和水；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的粉碎混料和普通硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰放入搅拌机搅拌20分钟，静置1.5小时，再搅拌2分钟得到废弃铝灰渣原料混合物；
(4)将步骤(2)中称量的氯化钠和三乙醇胺溶解于水得到氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，在废弃铝灰渣原料混合物中均匀加入所需的氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，将加氯化钠和三乙醇胺的混合溶液后的废弃铝灰渣原料混合物均匀搅拌15分钟得到制免烧砖混料；
(5)将步骤(4)中得到的制免烧砖混料放入制砖机的制砖模中，然后以10兆帕、12兆帕、14兆帕的压力三次逐渐下压，最终脱模成型；
(6)将步骤(5)中得到的免烧砖模块放入75℃的湿热环境中养护8小时，自然冷却，洒水养护5天。
实施例3：
一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，制备免烧砖的原料配方以重量份计为：废弃铝灰渣67份、水淬矿渣8份、硅灰粉5份、硅酸盐水泥4份、熟石灰12份、无水硫酸钙4份、氯化钠3份、三乙醇胺0.05份、碘化钠0.8份、聚合十三铝1份和水12份，其中，硅酸盐水泥采用32.5普通硅酸盐水泥，制备免烧砖的方法包括以下步骤：
(1)将废弃铝灰渣的杂物挑拣后，在180℃下干燥2.5小时，自然冷却。按制备废弃铝灰渣免烧砖原料的配方称取废弃铝灰渣、水淬矿渣和碘化钠混合之后粉碎，过200目筛，得到粉碎混料，混匀后放置30小时；
(2)按用废弃铝灰渣制备免烧砖原料的配方称取普通硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰、氯化钠、三乙醇胺和水；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的粉碎混料和普通硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰放入搅拌机搅拌20分钟，静置3小时，再搅拌6分钟得到废弃铝灰渣原料混合物；
(4)将步骤(2)中称量的氯化钠和三乙醇胺溶解于水得到氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，在废弃铝灰渣原料混合物中均匀加入所需的氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，将加氯化钠和三乙醇胺的混合溶液后的废弃铝灰渣原料混合物均匀搅拌5分钟得到制免烧砖混料；
(5)将步骤(4)中得到的制免烧砖混料放入制砖机的制砖模中，然后以10兆帕、12兆帕、14兆帕的压力三次逐渐下压，最终脱模成型；
(6)将步骤(5)中得到的免烧砖模块放入85℃的湿热环境中养护5.5小时，自然冷却，洒水养护6天。
实施例4：
一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，制备免烧砖的原料配方以重量份计为：废弃铝灰渣69份、水淬矿渣7份、硅灰粉4份、硅酸盐水泥4份、熟石灰12份、无水硫酸钙4份、氯化钠2份、三乙醇胺0.05份、碘化钠0.7份、聚合十三铝0.9份和水11份，其中，硅酸盐水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，制备免烧砖的方法包括以下步骤：
(1)将废弃铝灰渣的杂物挑拣后，在120℃下干燥4小时，自然冷却。按制备废弃铝灰渣免烧砖原料的配方称取废弃铝灰渣、水淬矿渣和碘化钠混合之后粉碎，过120目筛，得到粉碎混料，混匀后放置48小时；
(2)按用废弃铝灰渣制备免烧砖原料的配方称取普通硅酸盐32.5水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰、氯化钠、三乙醇胺和水；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的粉碎混料和普通硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰放入搅拌机搅拌20分钟，静置4小时，再搅拌8分钟得到废弃铝灰渣原料混合物；
(4)将步骤(2)中称量的氯化钠和三乙醇胺溶解于水得到氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，在废弃铝灰渣原料混合物中均匀加入所需的氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，将加氯化钠和三乙醇胺的混合溶液后的废弃铝灰渣原料混合物均匀搅拌10分钟得到制免烧砖混料；
(5)将步骤(4)中得到的制免烧砖混料放入制砖机的制砖模中，然后以10兆帕、12兆帕、14兆帕的压力三次逐渐下压，最终脱模成型；
(6)将步骤(5)中得到的免烧砖模块放入80℃的湿热环境中养护6小时～8小时，自然冷却，洒水养护质3～7天。
Claims (5)
1.一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，其特征在于在该一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法中，制备免烧砖的原料是：废弃铝灰渣、水淬矿渣、硅灰粉、无水硫酸钙、硅酸盐水泥、熟石灰、氯化钠、三乙醇胺、碘化钠、聚合十三铝和水。
2.根据权利要求1所述的一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，其特征在于制备免烧砖的原料的配方以重量份计为：废弃铝灰渣67～70份、水淬矿渣5～8份、硅灰粉3～5份、硅酸盐水泥3～4份、熟石灰12份、无水硫酸钙4份、氯化钠2～3份、碘化钠0.5～0.8份、聚合十三铝0.5～1份、三乙醇胺0.03～0.05份和水10～12份。
3.根据权利要求1或2所述的一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，其特征在于该一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法包括以下步骤：
(1)将废弃铝灰渣的杂物挑拣后，进行干燥处理，自然冷却；按制备废弃铝灰渣免烧砖原料的配方称取废弃铝灰渣、水淬矿渣和碘化钠混合之后粉碎，过80目～200目筛，得到粉碎混料，混匀后放置24-48小时；
(2)按用废弃铝灰渣制备免烧砖原料的配方称取硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰、氯化钠、三乙醇胺和水；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的粉碎混料和硅酸盐水泥、硅灰粉、无水硫酸钙、熟石灰放入搅拌机搅拌20分钟，静置0.5小时～5小时，再搅拌2分钟～8分钟得到废弃铝灰渣原料混合物；
(4)将步骤(2)中称量的聚合十三铝、氯化钠和三乙醇胺溶解于水得到氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，在废弃铝灰渣原料混合物中均匀加入所需的氯化钠和三乙醇胺的混合溶液，将加氯化钠和三乙醇胺的混合溶液后的废弃铝灰渣原料混合物均匀搅拌5分钟～20分钟得到制免烧砖混料；
(5)将步骤(4)中得到的制免烧砖混料放入制砖机的制砖模中，然后以10兆帕、12兆帕、14兆帕的压力三次逐渐下压，最终脱模成型；
(6)将步骤(5)中得到的免烧砖模块放入75℃～85℃的湿热环境中养护4小时～8小时，自然冷却，洒水养护3天～8天。
4.根据权利要求3所述的一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，其特征在于在步骤(1)中，干燥处理的温度为80℃～200℃，干燥处理的时间为2～6小时。
5.根据权利要求3所述的一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法，其特征在于在步骤(3)中，在免烧砖混合物中加入无水硫酸钙、熟石灰、混合渣按无水硫酸钙：熟石灰:混合渣＝1:3:20确定的，混合渣即废弃铝灰渣、水淬矿渣和硅灰粉的混合物。
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