CN112661490A - 半内燃式赤泥烧结砖及生产工艺和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种半内燃式赤泥烧结砖及生产工艺和应用，涉及建筑材料技术领域，所述半内燃式赤泥烧结砖，包括按质量份数计的如下组分：拜耳法赤泥20‑60份，塑性粘土5‑15份，煤矸石15‑20份，骨料10‑40份，助熔剂5‑10份，粘结剂3‑10份和放射性屏蔽剂1‑5份，上述各组分之和为100份。本发明提供的半内燃式烧结砖中拜耳法赤泥的掺加量大大提高，通过各组分之间的协同配合，不仅抗压强度达到MU30标准，而且使用过程中无重金属溶出污染风险与泛霜等问题，放射性水平也大大降低，能够满足国家建筑主体材料标准，同时通过在原料中加入煤矸石，在生产过程中能够做到内燃外烧，显著减少焙烧能耗，有效降低生产成本。

Description

半内燃式赤泥烧结砖及生产工艺和应用

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种半内燃式赤泥烧结砖及生产工艺和应用。

背景技术

赤泥作为氧化铝工业生产中排出的固体废弃物，在我国有巨大的堆存量，其中含有大量碱性物质、少量重金属元素与痕量放射性核素，若不妥善处置，容易对环境造成污染。目前我国对赤泥的综合利用率为4％，远低于15％的世界平均利用率，实现赤泥的大规模综合利用是亟待解决的问题。

利用赤泥制备烧结砖是目前可以有效消耗赤泥的途径之一，但是因为赤泥中的多种有害物质，大多赤泥烧结砖中赤泥掺量不高，导致无法形成对赤泥的大量消耗；若增加赤泥掺量，则会有重金属溶出风险，而且受限于国家对建筑材料放射性标准，多数赤泥烧结砖仅能达到B类材料标准，这也限制了烧结砖制品的产销范围。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种半内燃式赤泥烧结砖，以改善现有烧结砖中增加赤泥掺量会导致重金属溶出及发射性水平提高的技术问题。

本发明提供的半内燃式赤泥烧结砖，包括按质量份数计的如下组分：拜耳法赤泥20-60份，塑性粘土5-15份，煤矸石15-20份，骨料10-40份，助熔剂5-10份，粘结剂3-10份和放射性屏蔽剂1-5份，上述各组分之和为100份。

进一步的，所述半内燃式赤泥烧结砖包括按质量份数计的如下组分：拜耳法赤泥30-50份，塑性粘土5-15份，煤矸石15-20份，骨料10-30份，助熔剂5-10份，粘结剂4-9份和放射性屏蔽剂1-5份，上述各组分之和为100份。

进一步的，所述半内燃式赤泥烧结砖包括按质量份数计的如下组分：拜耳法赤泥35-45份，塑性粘土5-15份，煤矸石15-20份，骨料10-20份，助熔剂5-10份，粘结剂5-8份和放射性屏蔽剂1-5份，上述各组分之和为100份。

进一步的，所述塑性粘土包括高岭土、苏州土或页岩中的至少一种；

优选地，所述骨料包括碎瓷片颗粒、废砖瓦颗粒、废瓷砖颗粒中的至少一种。

进一步的，所述助熔剂废玻璃粉；

优选地，所述粘结剂包括硅酸钠水溶液或硅溶胶中的至少一种；

优选地，所述放射性屏蔽剂包括硫酸钡或重晶石中的至少一种。

进一步的，所述煤矸石的粒度≤100目；

优选地，所述拜耳法赤泥的粒度≤200目；

优选地，所述塑性粘土的粒度≤200目。

本发明的目的之二在于提供上述半内燃式赤泥烧结砖的生产工艺，包括如下步骤：

将拜耳法赤泥、塑性粘土、煤矸石、骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂混合均匀先干压成型后再进行干燥，然后高温烧结得到半内燃式赤泥烧结砖。

进一步的，干压成型的压力为10-15MPa；

优选地，采用烘干的方式进行干燥，烘干的温度为95-105℃，烘干的时间为8-12h；

优选地，高温烧结的温度为1050-1100℃，高温烧结保温时间为1.5-2h。

进一步的，所述高温烧结在隧道窑中进行；

优选地，所述隧道窑中设置有循环风机；

优选地，在隧道窑中采用边密中稀、上密下稀的码坯方式。

本发明的目的之三在于提供上述半内燃式赤泥烧结砖在建筑工程方面的应用。

本发明提供的半内燃式烧结砖中拜耳法赤泥的掺加量大大提高，通过拜耳法赤泥、塑性粘土、煤矸石、骨料、助熔剂、粘结剂以及放射性屏蔽剂的协同配合，不仅抗压强度达到MU30标准，能够替代传统粘土砖使用，而且使用过程中无重金属溶出与泛霜等问题，放射性水平也大大降低，能够满足国家建筑主体材料标准，同时通过在原料中加入煤矸石，在生产过程中能够做到内燃外烧，显著减少焙烧能耗，有效降低生产成本。

本发明提供的半内燃是赤泥烧结砖生产工艺简单易操作，适用于规模化大生产，有利于降低生产成本。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种半内燃式赤泥烧结砖，包括按质量份数计的如下组分：拜耳法赤泥20-60份，塑性粘土5-15份，煤矸石15-20份，骨料10-40份，助熔剂5-10份，粘结剂3-10份和放射性屏蔽剂1-5份，上述各组分之和为100份。

在本发明中，拜耳法赤泥因其特殊的生产工艺，钠含量在8-10wt％，助熔剂的加入带入一部分碱金属氧化物，这些碱金属氧化物在高温反应过程中优先与Al₂O₃以及SiO₂等氧化物生成含钠的低熔点矿物，从而减少了高熔点矿物的形成；另外Na₂O的存在使非桥氧数量增多，O/Si增加，也使得[SiO₄]的连接方式由层状、架状变为链状、环状和岛状，这都可降低熔融温度，相比于传统烧结砖具有更低的烧成温度。

上述“O/Si”的含义为氧硅元素的物质的量之比，简称为硅氧比。硅酸盐晶体中，不同的氧硅比对应结构单元之间不同的结合方式。赤泥中含量较高的Na₂O的存在使非桥氧数量增多，进而使氧硅比升高，对应的硅酸盐晶体结构由架状、层状变为岛状、链状、组群状，结构变得越来越简单，一般而言，岛状、组群状、链状硅酸盐晶体具有较低的熔融温度，因此赤泥烧结砖相比传统烧结砖具有更低的烧成温度。

塑性粘土的加入则可以调节配料中的Al/Si，在烧结后期有利于钙铝黄长石、霞石以及莫来石的产生，这些矿物相都是烧结砖的强度来源；另一方面，Si含量的提高，促进了硅酸盐玻璃相的产生，稳定态的玻璃相将赤泥中大部分碱物质、重金属元素、放射性核素包裹在其中，提高了赤泥烧结砖稳定性与环境安全性。

上述“Al/Si”的含义为铝硅的物质量之比一般情况下，Al、Si在烧结砖中作为骨架成分，可以形成烧结体的骨架结构为其提供强度，但是如果Al含量较高，制品力学强度虽然会增强，但同样会导致烧成温度升高；Si含量过高则会导致焙烧过程中制品体积膨胀，抗折强度降低。因此调节合适的Al/Si，对于制品的性能至关重要。

在本发明中，加入煤矸石作为内燃材料，一方面从化学成分上来看，煤矸石以SiO₂为主要成分，可直接作为原料使用，从塑性指数来看，煤矸石塑性较差，因此其掺加量应控制在一定范围，不宜过多，就发热量而言，不同品味的煤矸石其热量一般为600-1500大卡，根据热值的不同以及为了最大限度的利用拜耳法赤泥，本发明中煤矸石添加量为15-20wt％，同时通过将煤矸石添加进入赤泥烧结砖中，其焙烧能耗显著降低，万块砖的平均能耗相比传统砖降低15-35％。

在本发明中，通过在原料中加入1-5wt％的放射性屏蔽剂，使得放射性屏蔽剂与放射性射线发生康普顿效应、电子对效应和光电效应，在这一过程中，放射性射线的能量被完全消耗，或者部分消耗并被改变运动轨迹，从而使得放射性得到控制，同时掺入的放射性屏蔽剂中的重元素能够与硅酸盐类矿物在高温下生成稳定的复合硅酸盐玻璃相，保证了其溶出安全性。

典型但非限制性的，本发明提供的半内燃式赤泥烧结砖的原料中，拜耳法赤泥的用量如为20、25、30、35、40、50、55或60份；塑性粘土的用量如为5、6、8、10、12或15份；煤矸石的用量如为15、16、17、18、19或20份，骨料的用量如为10、12、15、18、20、25、30、35或40份；助熔剂的用量如为5、6、7、8、9或10份；粘结剂的用量如为3、4、5、6、7、8、9或10份；放射性屏蔽剂的用量如为1、2、3、4或5份。

本发明提供的半内燃式烧结砖中拜耳法赤泥的掺加量大大提高，通过拜耳法赤泥、塑性粘土、煤矸石、骨料、助熔剂、粘结剂以及放射性屏蔽剂的协同配合，不仅抗压强度达到MU30标准，能够替代传统粘土砖使用，而且使用过程中无重金属溶出与泛霜等问题，放射性水平也大大降低，能够满足国家建筑主体材料标准，同时通过在原料中加入煤矸石，在生产过程中能够做到内燃外烧，显著减少焙烧能耗，有效降低生产成本。

在本发明的一种优选方案中，半内燃式赤泥烧结砖原料中，拜耳法赤泥为30-50份，塑性粘土为5-15份，煤矸石为15-20份，骨料为10-30份，助熔剂为5-10份，粘结剂为4-9份，放射性屏蔽剂为1-5份，且上述原料之和为100份，各原料之间相互协同，制备得到的半内燃式赤泥烧结砖的抗压强度更高，稳定性与环境安全性更佳，尤其是当半内燃式赤泥烧结砖原料中，拜耳法赤泥为35-45份，塑性粘土为5-15份，煤矸石为15-20份，骨料为10-20份，助熔剂为5-10份，粘结剂为5-8份，放射性屏蔽剂为1-5份时，制备得到的半内燃式赤泥烧结砖的强度更为优异，稳定性与环境安全性也更为优异。

在本发明的一种方案中，煤矸石的粒度≤100目，以保证混料时煤矸石在各原料中分布均匀，促使其充分燃烧放出热量，提高燃烧效率。

在本发明的一种优选方式中，可采用快速磨将煤矸石粉碎，过100目筛，得到粒度≤100目的煤矸石。

典型但非限制性的，煤矸石的粒度如为0.5、1、2、8、10、20、50、80或100目。

在本发明的一种方案中，拜耳法赤泥的粒度≤200目，以利于拜耳法赤泥在配料时在原料中能够分布均匀，从而保证烧结后制备得到的半内燃式赤泥烧结砖的性能更加稳定。

典型但非限制性的，拜耳法赤泥的粒度如为0.5、1、2、8、10、20、50、80、100、120、150、180或200目。

在本发明的一种优选方式中，塑性粘土的粒度≤200目，以利于塑性粘土在配料时在原料中能够分布均匀，从而保证烧结后制备得到的半内燃式赤泥烧结砖的性能更加稳定。

典型但非限制性的，塑性粘土的粒度如为0.5、1、2、8、10、20、50、80、100、120、150、180或200目。

在本发明的一种方案中，骨料的粒度≤200目，以利于骨料在配料时在原料中能够分布均匀，从而保证烧结后制备得到的半内燃式赤泥烧结砖的性能更加稳定。

在本发明的一种方案中，骨料包括碎瓷片颗粒、废砖瓦颗粒或废瓷砖颗粒中的至少一种。

上述“至少一种”指的是，骨料既可以为碎瓷片颗粒、废砖瓦颗粒或废瓷砖颗粒中任意一种，也可以为两种或两种以上物质的混合物。

在本发明的一种方案中，粘结剂包括硅酸钠的水溶液或硅溶胶中的任意一种或两种的混合物。

在本发明的一种方案中，放射性屏蔽剂包括硫酸钡或重晶石中的一种或两者的混合物，优选地，还可以加入硼砂作为辅助屏蔽剂，以进一步提高屏蔽效果。

在本发明的一种方案中，助熔剂为废玻璃粉，以进一步提高废物利用，减少能源消耗。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了半内燃式赤泥烧结砖的生产工艺，包括如下步骤：

将拜耳法赤泥、塑性粘土、煤矸石、骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂混合均匀先干压成型后再进行干燥，然后高温烧结得到半内燃式赤泥烧结砖。

在本发明中，将干压成型的坯体进行干燥以去除坯体中的水分，避免水分的存在影响烧成过程。

本发明提供的半内燃是赤泥烧结砖生产工艺简单易操作，适用于规模化大生产，有利于降低生产成本。

在本发明的一种方案中，干压成型的压力为10-15MPa，以使得各组分配料后形成坯体。

典型但非限制性的，干压成型的压力如为10、11、12、13、14或15MPa。

在本发明的一种方案中，采用烘干的方式进行干燥以加速干燥过程，当烘干的温度为95-105℃，烘干的时间为8-12h时，坯体充分干燥，尤其是当烘干温度为100℃，烘干时间为10h时，坯体干燥效果更佳。

典型但非限制性的，烘干的温度如为95、98、100、102或105℃，烘干的时间如为8、9、10、11或12h。

在本发明的一种方案中，高温烧结的温度为1050-1100℃，高温烧结保温时间为1.5-2h，以利于将各组分烧结成为抗压强度高，稳定性好的半内燃式赤泥烧结砖，尤其是当高温烧结保温时间为1.5h时，更节约能耗。

典型但非限制性的，高温烧结的温度如为1050、1060、1070、1080、1090或1100℃，高温烧结保温时间如为1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2h。

随着国家节能减排政策的推行，内燃砖开始受到广泛关注，内燃砖因其在制坯过程中内掺煤矸石等含有一定热量的燃料，在烧结时可以做到内燃外烧，降低窑炉部分焙烧能耗，从而降低企业生产成本。另外，现阶段我国大部分砖瓦生产厂家大多使用轮窑和辊道窑进行产品烧成，使用辊道窑进行烧成可以很好地控制窑内制品周围的温度，制品受热更加均匀，产品质量更好把控，同时能耗低，但是辊道窑并不能充分利用内燃砖自身发出的热值，而且辊道窑只能单层码放坯体，这导致其产能低，无法满足大批量生产的需求。

在本发明的一种方案中，采用隧道窑进行半内燃式赤泥烧结砖的烧成，相比于辊道窑，隧道窑单日烧成量更大，产能更高，平均能耗更低。

隧道窑中因为烟气密度小，在几何压头作用下会由下向上运动，造成上下温差较大，导致上层制品过烧而下层制品烧结不完全等现象，但是本发明中由于赤泥烧结砖的原料中加入了煤矸石，煤矸石能够作为燃料燃烧，提高窑炉内的温度，提高行火速度，增加窑内余热，从而通过煤矸石内燃产生的热量来弥补上下温度较大，防止出现上层制品过烧而下层烧结不完全的现象，有效提高烧成质量。

在本发明的一种方案中，在隧道窑中加装循环风机以使得烟气循环回烧提高余热利用率。

常规隧道窑中的码坯方式为坯体多层堆积码放，导致下层坯体在压力下出现破损，导致隧道窑的烧成制品品控降低。

在本发明的一种方案中，在隧道窑中采用边密中稀、上密下稀的码坯方式。垛体边密可以将内燃砖自身放出热量用来弥补窑墙吸收散发的热量，防止垛体边沿砖坯出现欠烧；垛体中稀则防止了中部热量过多，温度过高出现过烧现象；垛体上密下稀可以促进空气流通降低上下温差。同时，烧结过程中内燃砖本身发出的热量可以不断地积聚，这可以更快的提高窑炉内的温度，提高行火速度，增加窑内余热，从而减少窑炉的煤耗。相比辊道窑，隧道窑可以做到单日烧成量更大，产能更高，平均能耗更低。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了上述半内燃式赤泥烧结砖在建筑工程方面的应用。

建筑工程包括但不限于墙体、街道以及景观等。

下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。

实施例1

本实施例提供了一种半内燃式赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥20份，塑性粘土5份，煤矸石20份，骨料40份，助熔剂5份，粘结剂7份和放射性屏蔽剂3份，其中拜耳法赤泥、助熔剂、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土为高岭土，骨料为碎瓷片颗粒，助熔剂为废玻璃粉，粘结剂为硅酸钠水溶液，放射性屏蔽剂为硫酸钡。

实施例2

本实施例提供了一种半内燃式赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥60份，塑性粘土5份，煤矸石15份，骨料10份，助熔剂5份，粘结剂3份和放射性屏蔽剂2份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂均同实施例1，在此不再赘述。

实施例3

本实施例提供了一种半内燃式赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥30份，塑性粘土15份，煤矸石20份，骨料15份，助熔剂10份，粘结剂5份和放射性屏蔽剂5份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂均同实施例1，在此不再赘述。

实施例4

本实施例提供了一种半内燃式赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥50份，塑性粘土5份，煤矸石15份，骨料15份，助熔剂5份，粘结剂9份和放射性屏蔽剂1份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂和粘结剂均同实施例1，在此不再赘述，放射性屏蔽剂为重晶石。

实施例5

本实施例提供了一种半内燃式赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥35份，塑性粘土12份，煤矸石18份，骨料20份，助熔剂5份，粘结剂7份和放射性屏蔽剂3份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂和粘结剂均同实施例1，在此不再赘述，放射性屏蔽剂为重晶石。

实施例6

本实施例提供了一种半内燃式赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥45份，塑性粘土8份，煤矸石20份，骨料12份，助熔剂7份，粘结剂8份和放射性屏蔽剂5份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂和粘结剂均同实施例1，在此不再赘述，放射性屏蔽剂为重晶石和硼砂的混合物，两者的质量比为5：1。

实施例7

本实施例提供了一种半内燃式赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥40份，塑性粘土10份，煤矸石17份，骨料18份，助熔剂7份，粘结剂6份和放射性屏蔽剂2份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂和粘结剂均同实施例1，在此不再赘述，放射性屏蔽剂为硫酸钡和硼砂的混合物，两者的质量比为5：1。

实施例8

本实施例提供了一种半内燃式赤泥烧结砖的生产工艺，按照如下步骤进行：

将将拜耳法赤泥、塑性粘土、煤矸石、骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂混合均匀先在10-15MPa下干压成型后再在100℃下烘干10h，然后将烘干后的坯体按照采用边密中稀、上密下稀的码坯方式放入隧道窑中在1050℃-1100℃进行高温烧结并保温1.5h，制备得到内燃式赤泥烧结砖。其中，隧道窑中设置有循环风机，以使得烟气循环回烧提高余热利用率。

上述实施例1-7提供的半内燃式赤泥烧结砖均采用实施例8提供的生产工艺制备而成。

对比例1

本对比例提供了一种赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥40份，塑性粘土15份，骨料30份，助熔剂7份，粘结剂6份和放射性屏蔽剂2份，其中拜耳法赤泥、骨料、助熔剂和塑性粘土的粒度均≤200目；塑性粘土、骨料、助熔剂粘结剂和放射性屏蔽剂均与实施例1相同，在此不再赘述。

本对比例按照常规赤泥烧结砖的烧结工艺制备而成，在此不再赘述。

对比例2

本对比例提供了一种赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥45份，骨料25份，煤矸石15份，助熔剂5份，粘结剂8份和放射性屏蔽剂2份，其中拜耳法赤泥、骨料和助熔剂的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂均同实施例1，在此不再赘述。

对比例3

本对比例提供了一种赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥45份，塑性粘土10份，骨料15份，煤矸石15份，助熔剂7份和粘结剂8份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂均同实施例1，在此不再赘述。

对比例4

本对比例提供了一种赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥45份，塑性粘土17份，煤矸石20份，助熔剂7份、粘结剂8份和放射性屏蔽剂3份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂和粘结剂均同实施例1，在此不再赘述，在本对比例中，放射性屏蔽剂为重晶石。

对比例5

本对比例提供了一种赤泥烧结砖，其由按质量份数计的如下组分制成：拜耳法赤泥70份，塑性粘土2份，煤矸石15份，助熔剂5份、粘结剂5份和放射性屏蔽剂3份，其中拜耳法赤泥、骨料和塑性粘土的粒度均≤200目；煤矸石的粒度≤100目，塑性粘土、骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂均同实施例1，在此不再赘述。

上述对比例2-5均按照实施例8中所述的生产工艺制备而成，在此不再赘述。

对比例6

本对比例提供了一种赤泥烧结砖，其原料与实施例7中相同，在此不再赘述，与实施例7的不同之处在于，采用辊道窑进行赤泥烧结砖的烧结。

试验例1

将实施例1-7及对比例1-6提供的赤泥烧结砖分别进行强度、重金属溶出、是否泛霜以及放射性检测，结果如下表1所示，表2为各种具体类型重金属溶出量数据表。其中，强度按照《(GBT5101-2017)烧结普通砖》标准规定进行检测；重金属溶出按照如下步骤进行测试：以10：1的液固比使用中性去离子水对赤泥烧结砖进行浸泡，静态连续浸泡30天后进行取样，浸取液按照标准《(GB/T 30902-2014)无机化工产品杂质元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)》进行检测，检测结果按标准《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》对水质进行判定；是否泛霜是按照《(GBT5101-2017)烧结普通砖》进行检测；放射性检测按照标准《(GB6566-2010)建筑材料放射性核素限量》进行检测。

表1赤泥烧结砖性能数据表

表2具体类型重金属溶出量数据

重金属检测数值略有差别，但测得浸泡30天后的水质，大部分重金属离子含量符合III类水质水平，少数处于IV类或V类水质的指标。

试验例2

将实施例7和对比例1提供的赤泥烧结砖分别放入隧道窑中进行烧结，烧结结束后分别测算烧结万块实施例7和对比例1提供的赤泥烧结砖所需能耗，结果显示，烧结万块实施例7提供的赤泥烧结砖所需能耗相对于对比例1提供的赤泥烧结砖所需能耗降低17-26％。

具体计算标准为：按煤矸石收到基低位发热量600Kcal/kg计算，实施例7中，万块内燃砖中所添加的煤矸石总发热量为2549301Kcal，按每千克标准煤热值7000Kcal/kg计算，折合标准煤364kg，隧道窑内内燃砖发出的热值的利用率为80％，折合标准煤291kg。标准《C982-2005砖瓦焙烧窑炉》中的规定，隧道窑传统砖万块砖煤耗要小于11873330Kcal，折合标准煤1696kg，综合计算煤耗降低17％。并且，经过多年技术改良，热量控制较好的隧道窑可以做到万块砖煤耗1100kg，内燃砖相比于对比文件1提供的赤泥烧结砖万块砖煤耗能够降低26％。

试验例3

分别统计采用同体积的辊道窑和隧道窑烧结实施例7和对比例6提供的赤泥烧结的烧成量，结果显示，烧结万块实施例7提供的赤泥烧结砖所需能耗相对于对比例6提供的赤泥烧结砖所需能耗降低约7.2-43.74％，具体测算方法如下：

以焙烧带2.5m宽，100m长的辊道窑为例，其烧成周期为2h，码窑密度为35块/m2则其日产量约为105000块，折合煤耗约16475kg，按内燃砖热值利用率15％计算，节约煤耗573kg，实际万块砖煤耗约1514kg。

以焙烧带截面宽3米，长100m的隧道窑为例，其烧成周期大概为12h，窑车面积为2.9m×3m，码坯层数13层，每层码坯236块，则其日产量为172816块，折合煤耗29309kg，按内燃砖热值利用率80％计算，内燃砖节约煤耗5028kg，实际万块砖煤耗约为1405kg。本发明中隧道窑单日产量约为辊道窑日产量的1.65倍，而其万块砖能耗相比辊道窑下降约7.2％。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种半内燃式赤泥烧结砖，其特征在于，包括按质量份数计的如下组分：拜耳法赤泥20-60份，塑性粘土5-15份，煤矸石15-20份，骨料10-40份，助熔剂5-10份，粘结剂3-10份和放射性屏蔽剂1-5份，上述各组分之和为100份。

2.根据权利要求1所述的半内燃式赤泥烧结砖，其特征在于，包括按质量份数计的如下组分：拜耳法赤泥30-50份，塑性粘土5-15份，煤矸石15-20份，骨料10-30份，助熔剂5-10份，粘结剂4-9份和放射性屏蔽剂1-5份，上述各组分之和为100份。

3.根据权利要求1所述的半内燃式赤泥烧结砖，其特征在于，包括按质量份数计的如下组分：拜耳法赤泥35-45份，塑性粘土5-15份，煤矸石15-20份，骨料10-20份，助熔剂5-10份，粘结剂5-8份和放射性屏蔽剂1-5份，上述各组分之和为100份。

4.根据权利要求1-3任一项所述的半内燃式赤泥烧结砖，其特征在于，所述塑性粘土包括高岭土、苏州土或页岩中的至少一种；

优选地，所述骨料包括碎瓷片颗粒、废砖瓦颗粒或废瓷砖颗粒中的至少一种。

5.根据权利要求1-3任一项所述的半内燃式赤泥烧结砖，其特征在于，

所述助熔剂包括废玻璃粉；

优选地，所述粘结剂包括硅酸钠的水溶液或硅溶胶的至少一种；

优选地，所述放射性屏蔽剂包括硫酸钡和重晶石中的至少一种。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的半内燃式赤泥烧结砖，其特征在于，所述煤矸石的粒度≤100目；

优选地，所述拜耳法赤泥的粒度≤200目；

优选地，所述塑性粘土的粒度≤200目。

7.根据权利要求1-6任一项所述的半内燃式赤泥烧结砖的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

将拜耳法赤泥、塑性粘土、煤矸石、骨料、助熔剂、粘结剂和放射性屏蔽剂混合均匀先干压成型后再进行干燥，然后高温烧结得到半内燃式赤泥烧结砖。

8.根据权利要求7所述的半内燃式赤泥烧结砖的生产工艺，其特征在于，干压成型的压力为10-15MPa；

优选地，采用烘干的方式进行干燥，烘干的温度为95-105℃，烘干的时间为8-12h；

优选地，高温烧结的温度为1050-1100℃，高温烧结保温时间为1.5-2h。

9.根据权利要求7所述的半内燃式赤泥烧结砖的生产工艺，其特征在于，所述高温烧结在隧道窑中进行；

优选地，所述隧道窑中设置有循环风机；

优选地，在隧道窑中采用边密中稀、上密下稀的码坯方式。

10.根据权利要求1-6任一项所述的半内燃式赤泥烧结砖在建筑工程方面的应用。