CN107892539A - 用细磨后一次铝灰制备的人行道砖 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用细磨后一次铝灰制备的人行道砖，使用多种原料制成，原料包含以下质量份数的组分：铝灰50～65份、石膏5～8份、熟石灰8～12份、普通硅酸盐水泥10～15份、微硅粉2～5份、工程砂5～10份，岩砂晶为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％，甲酸钙为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.3％～0.5％，高性能减水剂为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％，使得人行道砖早起强度高，脱模时不易损伤，抗压强度又得到增加，利用了一次铝灰废料，具有生产成本低的特点。有效减少铝灰堆积影响生态环境的问题，起到了资源的再生利用效果，具有重要的实用价值。

Description

用细磨后一次铝灰制备的人行道砖
技术领域
本公开一般涉及制砖领域，具体涉及制备人行道砖的技术领域，尤其涉及一种用细磨后一次铝灰制备的人行道砖。
背景技术
随着我国经济的迅猛发展，对铝的需求量持续增加。我国已经成为世界最大的铝生产国家。随着金属铝的广泛应用，铝灰的产生量也不断增加。铝灰是电解铝或铸造铝生产工艺中产生的熔渣经冷却加工后的产物，是可再生资源。目前我国铝灰的处理方式还主要以堆积为主，一方面堆渣占用了大量的土地，另一方面大量的铝灰在填埋时未经过无害化处理，导致环境污染。
铝灰中含有铝及多种有价元素，主要由金属铝单质、氧化物、氯化物等等构成。其中氮化铝在堆积时易与水发生反应，生成氨气。氨气是一种无色有刺激性恶臭气味的气体，因此大大增加了铝灰回收利用的难度。铝灰的来源主要有以下2方面：一方面是在电解氧化铝工艺生产过程中，由于操作和测定器具的携带、阳极更换、出铝、铸锭以及电解槽大修时产生。另一方面是原铝锭、铝材、铝压铸件与铸件、再生铝生产中，熔炼与铸造是必不可少的关键性工序，在此工序中定会产生一定量的铝灰，其中铝灰中金属铝的质量分数为30％～50％。刚出炉的铝灰含有大量的金属铝，基于目前铝渣回收工艺存在着一定的缺点，只有部分金属铝能被有效地回收利用，剩余的废铝渣则堆积在厂区或填埋。因此大力研究铝灰回收利用的方法，利用铝灰合成各种材料，实现铝灰的高价值资源综合利用率是落实循环经济、节能减排政策的要求。
目前我国人行道砖主要以混凝土路面砖为主，是以水泥和集料为主要原材料，经加工、振动加压或其他成型工艺制成。现有技术的环保型混凝土路面砖主要以碎石或砂石或煤渣作为集料，但采石或采砂破坏了生态环境，而煤渣制备的人行道砖强度不够理想。与此同时由于人行道砖的特性，需要保证一定的强度。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种低成本、环保的用细磨后一次铝灰制备的人行道砖。
第一方面，本发明的用细磨后一次铝灰制备的人行道砖，使用多种原料制成，原料包含以下质量份数的组分：
铝灰50～65份、石膏5～8份、熟石灰8～12份、普通硅酸盐水泥10～15份、微硅粉2～5份、工程砂5～10份，岩砂晶为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％，甲酸钙为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.3％～0.5％，高性能减水剂为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％。
根据本申请实施例提供的技术方案，采用了废弃铝灰作为主要集料，并且添加了高性能减水剂、早强剂等添加剂，使得人行道砖早起强度高，脱模时不易损伤，抗压强度又得到增加。本发明的人行道砖由于利用了一次铝灰废料，具有生产成本低的特点。有效减少铝灰堆积影响生态环境的问题，起到了资源的再生利用效果，具有重要的实用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。
其中一个实施例为：
一种利用细磨后一次铝灰为主要原料制备非烧结人行道砖的方法，首先将铝灰细磨过120筛，按1:10的质量比倒入60℃的水中，使用超声波搅拌器反应12小时后取出。在80℃下干燥5.5小时，自然冷却后放置12小时，其中细磨后一次铝灰包含以下质量份数的组分：单质铝为20～30份、氧化铝为3～10份、氮化铝40～50份。。
称取质量份数组成为：铝灰61份、石膏5份、熟石灰12份、普通硅酸盐水泥10份、微硅粉2份、工程砂10份、岩砂晶0.25份、甲酸钙0.05份。称取混料后放入搅拌机中搅拌30分钟；
称取质量为干料总重的8％的水和高性能减水剂0.25份，将混合溶液倒入铝灰渣原料混合物中均匀搅拌10分钟得到制砖混料；
将所得制砖混料倒入模具中，以18MPa的压力恒压1分钟后脱模。
将砖坯放入100℃的水浴锅中蒸养6小时，自然冷却后取出自然养护3天即为成品。
其中一个实施例为：
一种利用细磨后一次铝灰为主要原料制备非烧结人行道砖的方法，首先将铝灰细磨过150目筛，按1:12的质量比倒入100℃的水中，使用超声波搅拌器反应3小时后取出。在100℃下干燥2小时，自然冷却后放置10小时，其中细磨后一次铝灰包含以下质量份数的组分：单质铝为20～30份、氧化铝为3～10份、氮化铝40～50份。
称取质量份数组成为：铝灰52份、石膏8份、熟石灰10份、普通硅酸盐水泥15份、微硅粉5份、工程砂10份、岩砂晶0.25份、甲酸钙0.1份。称取混料后放入搅拌机中搅拌45分钟；
称取质量为干料总重的10％的水和高性能减水剂0.2份，将混合溶液倒入铝灰渣原料混合物中均匀搅拌10分钟得到制砖混料；
将所得制砖混料倒入模具中，以15MPa的压力恒压2分钟后脱模。
将砖坯放入75℃的水浴锅中蒸养9小时，自然冷却后取出自然养护3天即为成品。
其中一个实施例为：
一种利用细磨后一次铝灰为主要原料制备非烧结人行道砖的方法，首先将铝灰细磨过200目筛，按1:15的质量比倒入90℃的水中，使用超声波搅拌器反应6小时后取出。在90℃下干燥4小时，自然冷却后放置10小时，其中细磨后一次铝灰包含以下质量份数的组分：单质铝为20～30份、氧化铝为3～10份、氮化铝40～50份。
称取质量份数组成为：铝灰60份、石膏6份、熟石灰8份、普通硅酸盐水泥15份、微硅粉3份、工程砂8份、岩砂晶0.2份、甲酸钙0.08份。称取混料后放入搅拌机中搅拌60分钟；
称取质量为干料总重的12％的水和高性能减水剂0.15份，将混合溶液倒入铝灰渣原料混合物中均匀搅拌15分钟得到制砖混料；
将所得制砖混料倒入模具中，以12MPa的压力恒压3分钟后脱模。
将砖坯放入60℃的水浴锅中蒸养10小时，自然冷却后取出自然养护3天即为成品。
本发明中，可以使用球磨机对铝灰进行细磨，使得铝灰的粒度更加均匀，便于反应，同时能够提高制成的砖块的性能，本发明所用的原料铝灰为原铝锭、铝材、再生铝生产等过程中产生的一次铝灰，含有较多的金属铝。本发明由于采用了废弃铝灰作为主要集料，并且添加了高性能减水剂、早强剂等添加剂，使得人行道砖早起强度高，脱模时不易损伤，抗压强度又得到增加。并且本发明方法制备的人行道砖由于利用了一次铝灰废料，具有生产成本低的特点。采用压制成型的成型方法，具有能源消耗低的特点。并且有效减少铝灰堆积影响生态环境的问题，起到了资源的再生利用效果，具有重要的实用价值。水泥的掺入能提高抗压强度，但水泥的过多掺入会增加成本。石膏能使铝灰中的活性氧化铝生成一定数量的钙矾石，提高非烧结砖的早期强度。熟石灰作为碱性介质的存在，激发了废渣的潜在活性，形成了稳定性和强度较高的钙矾石和水化硅酸钙，能够有效提高抗压强度。工程砂作为一种填充骨料。起到了支撑的作用，少量添加可以提高耐久性，防止开裂。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种用细磨后一次铝灰制备的人行道砖，使用多种原料制成，其特征在于，所述原料包含以下质量份数的组分：
铝灰50～65份、石膏5～8份、熟石灰8～12份、普通硅酸盐水泥10～15份、微硅粉2～5份、工程砂5～10份，岩砂晶为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％，甲酸钙为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.3％～0.5％，高性能减水剂为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％。
2.根据权利要求1所述的用细磨后一次铝灰制备的人行道砖，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥标号为42.5R。
3.根据权利要求1所述的用细磨后一次铝灰制备的人行道砖，其特征在于，所述高性能减水剂为聚羟酸高性能减水剂。
4.根据权利要求1所述的用细磨后一次铝灰制备的人行道砖，其特征在于，所述工程砂为细度模数为3.0的中砂。
5.根据权利要求1所述的用细磨后一次铝灰制备的人行道砖，其特征在于，所述细磨后一次铝灰包含以下质量份数的组分：
单质铝为20～30份、氧化铝为3～10份、氮化铝40～50份。
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