CN107986702A - 用铝灰渣残灰制备的人行道砖 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用铝灰渣残灰制备的人行道砖，使用多种原料制成，原料包括以下质量份数的组分：铝灰渣残灰45～60份、生石灰5～10份，石膏3～5份、熟石灰8～12份、普通硅酸盐水泥10～20份、微硅粉2～5份、工程砂5～10份，高性能减水剂为所述水泥和所述熟石灰之和的0.5％～1％，岩砂晶为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的1％～1.5％，甲酸钙为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％，利用了铝灰渣残灰废料，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

用铝灰渣残灰制备的人行道砖

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，尤其涉及一种用铝灰渣残灰制备的人行道砖。

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，期望提供一种环保的用铝灰渣残灰制备的人行道砖。

第一方面，本发明的用铝灰渣残灰制备的人行道砖，使用多种原料制成，原料包括以下质量份数的组分：

铝灰渣残灰45～60份、生石灰5～10份，石膏3～5份、熟石灰8～12份、普通硅酸盐水泥10～20份、微硅粉2～5份、工程砂5～10份，高性能减水剂为所述水泥和所述熟石灰之和的0.5％～1％，岩砂晶为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的1％～1.5％，甲酸钙为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％。

根据本申请实施例提供的技术方案，采用了待填埋的铝灰渣残灰作为主要集料，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。利用了铝灰渣残灰废料，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：

一种利用铝灰渣残灰为主要原料制备非烧结人行道砖的方法，首先将铝灰渣残灰球磨过120目筛，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6小时，自然冷却后放置12小时，其中原料铝灰渣残灰包含以下质量份数的组分：单质铝小于5份、氧化铝为15～25份、氮化铝5～15份。

称取质量份数组成为：铝灰渣残灰56份和生石灰5份，加入占干料比3％的水，置于密闭环境下陈化48小时；

称取质量份数组成为：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0.3份、甲酸钙0.15份。称取混料后与陈化后的铝灰渣残灰一同放入搅拌机中搅拌30分钟；

称取质量为干料总重的8％的水和高性能减水剂0.2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20MPa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：

一种利用铝灰渣残灰为主要原料制备非烧结人行道砖的方法，首先将铝灰渣残灰球磨过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2.5小时后取出。在100℃下干燥2小时，自然冷却后放置10小时，其中原料铝灰渣残灰包含以下质量份数的组分：单质铝小于5份、氧化铝为15～25份、氮化铝5～15份。

称取质量份数组成为：铝灰渣残灰52份和生石灰7份，加入占干料比5％的水，置于密闭环境下陈化24小时；

称取质量份数组成为：石膏3份、熟石灰10份、普通硅酸盐水泥15份、微硅粉5份、工程砂8份、岩砂晶0.35份、甲酸钙0.15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3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：

一种利用铝灰渣残灰为主要原料制备非烧结人行道砖的方法，首先将铝灰渣残灰球磨过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8小时，其中原料铝灰渣残灰包含以下质量份数的组分：单质铝小于5份、氧化铝为15～25份、氮化铝5～15份。

称取质量份数组成为：铝灰渣残灰48份和生石灰10份，加入占干料比5％的水，置于密闭环境下陈化24小时；

称取质量份数组成为：石膏3份、熟石灰8份、普通硅酸盐水泥20份、微硅粉3份、工程砂8份、岩砂晶0.4份、甲酸钙0.2份。称取混料后和陈化后铝灰渣残灰一同放入搅拌机中搅拌60分钟；

称取质量为干料总重的12％的水和高性能减水剂0.2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18MPa的压力恒压2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。

本专利所用的原料铝灰渣残灰为一次铝灰、二次铝灰经过炒铝灰后的作为固废填埋的残灰，颗粒大小不一，且单质铝含量低，对一种铝灰渣残灰检测，其中含铝成分(质量分数)：AlN约占10％，Al2O3约占20％，Al约占5％。本发明由于采用了待填埋的铝灰渣残灰作为主要集料，通过陈化激发了残灰中氧化铝、二氧化硅等成分的活性。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铝灰渣残灰废料，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)

1.一种用铝灰渣残灰制备的人行道砖，使用多种原料制成，其特征在于，所述原料包括以下质量份数的组分：

铝灰渣残灰45～60份、生石灰5～10份，石膏3～5份、熟石灰8～12份、普通硅酸盐水泥10～20份、微硅粉2～5份、工程砂5～10份，高性能减水剂为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰之和的0.5％～1％，岩砂晶为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的1％～1.5％，甲酸钙为所述普通硅酸盐水泥和所述熟石灰质量之和的0.5％～1％。

2.根据权利要求1所述的用铝灰渣残灰制备的人行道砖，其特征在于，所述铝灰渣残灰包含以下质量份数的组分：

单质铝小于5份、氧化铝为15～25份、氮化铝5～15份。

3.根据权利要求1所述的用铝灰渣残灰制备的人行道砖，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥标号为42.5R。

4.根据权利要求1所述的用铝灰渣残灰制备的人行道砖，其特征在于，所述高性能减水剂为聚羟酸高性能减水剂。

5.根据权利要求1所述的用铝灰渣残灰制备的人行道砖，其特征在于，所述工程砂为细度模数为3.0的中砂。