專利名稱：蒸壓赤泥磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種蒸壓赤泥磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
赤泥是煉鋁企業(yè)從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)固體廢渣，每生產(chǎn)1噸氧化鋁約生產(chǎn)1.5噸以上的赤泥。目前我國(guó)排放的赤泥以拜耳法赤泥為多，其？!1值> 10，主要化學(xué)成分為SiA 3-20%,Al2O3 10-20%,Fe2O3 30-60%,CaO 2-8%,Na2O 2-10%,TiO2 W 量-10 %、燒失量10-15%。由于目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)有效的工業(yè)處理方法，只有筑填堆放或排入大海，成為一道世界性環(huán)保難題。筑壩堆放不僅占用了大量土地，對(duì)土壤、水源、大氣等造成污染，而且會(huì)為危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)作為世界第四大氧化鋁生產(chǎn)國(guó)，每年排放的赤泥高達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸(3000萬(wàn)噸以上)，大量赤泥的排放已經(jīng)對(duì)人類的生產(chǎn)、生活造成多方面的直接和間接地影響，所以最大限度的減少赤泥的產(chǎn)量和危害，實(shí)現(xiàn)多渠道、大數(shù)量的資源化利用已迫在眉睫。加之我國(guó)墻體材料革新、禁止毀地制磚，嚴(yán)禁生產(chǎn)和使用燒結(jié)粘土磚， 而國(guó)家建設(shè)和人民居住條件要改善，又急需大量的建筑用墻體材料。在此情況下，用赤泥制墻體磚可謂是一舉多得，利國(guó)利民的好事?，F(xiàn)在也有一些用赤泥做磚的文獻(xiàn)，公開(kāi)號(hào)為CN 101215142A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種拜耳法赤泥復(fù)合磚及其生產(chǎn)方法，其復(fù)合磚由以下原料混合制成，拜耳法赤泥20-35份， 粉煤灰15-34份，電石渣5-15份，爐渣30-40份，水泥5_12份，石膏0_5份。該發(fā)明雖然利用了拜耳法赤泥做成了復(fù)合磚，強(qiáng)度也達(dá)到了國(guó)家強(qiáng)度等級(jí)10級(jí)及以上要求，但拜耳法赤泥中含堿量大，有的高達(dá)10%以上。這些堿會(huì)在墻體磚中以化合物析出造成嚴(yán)重泛霜，使制成的墻體磚無(wú)法使用，該發(fā)明也存在著問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中拜耳法赤泥做磚時(shí)由于拜耳法赤泥含堿量大導(dǎo)致堿會(huì)在墻體磚中以化合物析出造成嚴(yán)重泛霜的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種蒸壓赤泥磚，其原料干重量百分比為拜耳法赤泥 35-43%、膠結(jié)材料12-20%、高爐礦渣粉2_10%、活性材料27-35% ；所述的膠結(jié)材料為生石灰、水泥、石膏或電石泥中的至少一種，所述的活性材料為硅砂、粉煤灰、爐渣、粒狀高爐礦渣、磷渣或人工砂中的至少一種，所述的活性材料要求S^2 > 45%。其中，所述生石灰為活性CaO > 65%, MgO < 5. 0%、消化速度< 10分鐘、消化溫度> 60°C的新鮮生石灰粉；所述水泥是標(biāo)號(hào)為42. 5及以上的通用硅酸鹽水泥或氯氧鎂水泥，優(yōu)選為標(biāo)號(hào)42. 5的普通硅酸鹽水泥。其中，上述所述高爐礦渣粉為堿性高爐礦渣粉。其中，上述所述的活性材料為SiA > 45%的硅砂、粉煤灰、爐渣中的至少一種。本發(fā)明還提供一種蒸壓赤泥磚的制備方法，將干重量百分比為35-43%拜耳法赤泥、12-20%膠結(jié)材料、27-35%活性材料的原料進(jìn)行配料，加水?dāng)嚢?、消化后，再加入原料干重量百分比?-10%高爐礦渣粉混合碾練，壓制成型和飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)而成；所述的膠結(jié)材料為生石灰、水泥、石膏、電石泥中的至少一種；所述的活性材料為硅砂、粉煤灰、爐渣、粒狀高爐礦渣、磷渣或人工砂中的至少一種，所述的活性材料要求SiO2 >45%;所述消化的時(shí)間為至少1. 5小時(shí)以上，所述混合碾練過(guò)程中需加入水，使坯料含水率為8-10% ；所述飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)是指將壓制成型的磚坯送入蒸壓釜內(nèi)，抽盡釜內(nèi)空氣并通入表壓1. 5MPa的飽和蒸汽，養(yǎng)護(hù)條件為升溫1. 5-2小時(shí)，恒溫6-7小時(shí)，降溫1-1. 5小時(shí)。其中，所述生石灰為活性CaO > 65%, MgO < 5. 0%、消化速度< 10分鐘、消化溫度> 60°C的新鮮生石灰粉；所述水泥是標(biāo)號(hào)為42. 5及以上的通用硅酸鹽水泥或氯氧鎂水泥，優(yōu)選為標(biāo)號(hào)為42. 5的普通硅酸鹽水泥。其中，上述所述高爐礦渣粉為堿性高爐礦渣粉。其中，上述所述活性材料為SiA > 45%的硅砂、粉煤灰、爐渣中的至少一種。針對(duì)拜耳法赤泥中堿含量大的問(wèn)題，本發(fā)明是在磚的配方中加入高爐礦渣粉與拜耳法赤泥中的堿反應(yīng)生成堿礦渣膠凝材料，這樣不但增加了膠結(jié)料量，而且也消耗了赤泥中的堿，使拜耳法赤泥用來(lái)制磚成為現(xiàn)實(shí)，從而可大量用來(lái)制磚，解決了赤泥資源化利用的
一個(gè)重大難題。本發(fā)明制備的蒸壓赤泥磚抗壓強(qiáng)度MU彡15MPa，干縮值< 0. 4mm/m，抗凍性35次循環(huán)試驗(yàn)合格，基本上不泛霜，具有優(yōu)良的耐候性及耐久性，是替代粘土磚極好的材料，可廣泛用于工業(yè)和民用建筑的墻體及基礎(chǔ)。
具體實(shí)施例方式一種蒸壓赤泥磚，其原料干重量百分比為拜耳法赤泥35-43 %、膠結(jié)材料 12-20%、高爐礦渣粉2-10%、活性材料27-35% ；所述的膠結(jié)材料為生石灰、水泥、石膏或電石泥中的至少一種，所述的活性材料為硅砂、粉煤灰、爐渣、粒狀高爐礦渣、磷渣或人工砂中的至少一種，所述的活性材料要求SW2 > 45%。其中，所述生石灰為活性CaO > 65%, MgO < 5. 0%、消化速度< 10分鐘、消化溫度> 60°C的新鮮生石灰粉；所述水泥是標(biāo)號(hào)為42. 5及以上的通用硅酸鹽水泥或氯氧鎂水泥，優(yōu)選為標(biāo)號(hào)42. 5的普通硅酸鹽水泥。其中，上述所述高爐礦渣粉為堿性高爐礦渣粉。其中，上述所述的活性材料為SW2 > 45%的硅砂、粉煤灰、爐渣中的至少一種。蒸壓赤泥磚的制備方法將干重量百分比為35-43%拜耳法赤泥、12-20%膠結(jié)材料、27-35%活性材料的原料進(jìn)行配料，加水?dāng)嚢琛⑾?，再加入原料干重量百分比?-10%高爐礦渣粉混合碾練， 壓制成型和飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)而成；所述的膠結(jié)材料為生石灰、水泥、石膏、電石泥中的至少一種；所述的活性材料為硅砂、粉煤灰、爐渣、粒狀高爐礦渣、磷渣或人工砂中的至少一種，所述的活性材料要求SiA > 45% ；所述消化的時(shí)間為至少1. 5小時(shí)以上，所述混合碾練過(guò)程中需加入水，使坯料含水率為8-10% ；所述飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)是指將壓制成型的磚坯送入蒸壓釜內(nèi)，抽盡釜內(nèi)空氣并通入表壓1. 5MPa的飽和蒸汽，養(yǎng)護(hù)條件為升溫1. 5-2小時(shí)，恒溫6_7 小時(shí)，降溫1-1. 5小時(shí)。其中，所述生石灰為活性CaO > 65%, MgO < 5. 0%、消化速度< 10分鐘、消化溫度> 60°C的新鮮生石灰粉；所述水泥是標(biāo)號(hào)為42. 5及以上的通用硅酸鹽水泥或氯氧鎂水泥，優(yōu)選為標(biāo)號(hào)為42. 5的普通硅酸鹽水泥。其中，上述所述高爐礦渣粉為堿性高爐礦渣粉。其中，上述所述活性材料為SW2 > 45%的硅砂、粉煤灰、爐渣中的至少一種。實(shí)施例1制備本發(fā)明的蒸壓赤泥磚1稱取干赤泥1000kg，生石灰粉250kg，水泥200Kg，硅砂600kg，粉煤灰250Kg。2將上述材料放入攪拌機(jī)內(nèi)，加入250kg水，攪拌2分鐘后放入消化倉(cāng)內(nèi)消化2小時(shí)。3把消化倉(cāng)內(nèi)放出料再加入中性高爐礦渣粉200Kg，送入行星式輪碾混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行3分鐘的混合碾練，壓實(shí)，并加水使混合料含水為10%的坯料。4把步驟3的坯料送入HFl 100型自動(dòng)壓磚機(jī)內(nèi)壓制成磚坯，再由MD64型自動(dòng)碼坯機(jī)按一定堆碼方式從壓磚機(jī)上取下磚坯堆碼在蒸壓小車上。5將已堆碼磚坯的蒸壓小車編組成列，由牽引機(jī)牽引送入蒸壓釜內(nèi)，關(guān)閉釜蓋，抽盡釜內(nèi)空氣，按已定的蒸壓養(yǎng)護(hù)周期(升溫1. 7小時(shí)，恒溫6. 5小時(shí)，降溫1. 3小時(shí))向蒸壓釜送入1. 5MPa(表壓)的飽和蒸汽，養(yǎng)護(hù)完畢，打開(kāi)釜門，即得所需的蒸壓赤泥磚。檢驗(yàn)結(jié)果抗壓強(qiáng)度16. 8MPa;磚自重2590g;干燥收縮 0. 36mm/m ；抗凍性合格(35次循環(huán))；泛霜性能合格(輕微泛霜)；碳化性能0.87。實(shí)施例2制備本發(fā)明的蒸壓赤泥磚1稱取干赤泥1075kg，生石灰200kg，水泥200kg，硅砂850kg2將上述材料送入專用攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，邊攪拌邊加水250kg，攪拌3分鐘后，即可將混合料送入消化倉(cāng)內(nèi)消化2. 5小時(shí)。3把從消化倉(cāng)內(nèi)放出的混合料再加入酸性高爐礦渣粉17^g，并送入行星式輪碾混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行3分鐘的混合碾練，壓實(shí)并加水至使混合料成為含水9%的坯料。4把步驟3已制得的坯料送入HFllOO型自動(dòng)液壓壓磚機(jī)內(nèi)壓制成磚坯，再由MD64 型自動(dòng)碼坯機(jī)按規(guī)定的堆碼方式從壓磚機(jī)上取下磚坯堆碼在蒸壓小車上。5將已堆碼磚坯的蒸壓小車編組成列，由牽引機(jī)牽引送入蒸壓釜內(nèi)，關(guān)閉兩端的釜蓋，抽盡釜內(nèi)空氣，按已定的蒸壓養(yǎng)護(hù)周期(升溫2. 0小時(shí)、恒溫6. 0小時(shí)、降溫1. 0小時(shí)) 向蒸壓釜內(nèi)送入1.5MPa(表壓)的飽和蒸汽，養(yǎng)護(hù)完畢打開(kāi)釜門即為成品。檢驗(yàn)結(jié)果抗壓強(qiáng)度15.2MPa;磚自重2550g;干燥收縮 0. 39mm/m ；抗凍性合格(35次循環(huán))；泛霜性能合格(中等泛霜)；
碳化性能0.86。實(shí)施例3制備本發(fā)明的蒸壓赤泥磚 1稱取干赤泥925kg，生石灰250kg，水泥200kg，硅砂650kg，爐渣22^(g2將上述材料送入專用的攪拌機(jī)內(nèi)，邊攪拌邊加水250kg，攪拌2分鐘后送入消化倉(cāng)內(nèi)消化2. 5小時(shí)。3把從消化倉(cāng)內(nèi)放出的混合料再加入堿性高爐礦渣粉250kg，并送入行星式輪碾混合機(jī)內(nèi)，進(jìn)行3分鐘的混合碾練，壓實(shí)并加水使混合料成為含水為8%的坯料。4把步驟3的坯料送入HFllOO型自動(dòng)液壓壓磚機(jī)內(nèi)壓制成磚坯再由MD64型自動(dòng)碼坯機(jī)按規(guī)定堆碼方式從壓磚機(jī)上取下磚坯堆碼在蒸壓小車上。5將已堆碼磚坯的蒸壓小車編組成列，由牽引機(jī)牽引送入蒸壓釜內(nèi)，關(guān)閉釜蓋，抽盡釜內(nèi)空氣，按已定養(yǎng)護(hù)周期(升溫1. 5小時(shí)，恒溫7. 0小時(shí)，降溫1. 5小時(shí))向蒸壓釜內(nèi)送入1. 5MPa(表壓)的飽和蒸汽，養(yǎng)護(hù)完畢打開(kāi)釜門，即得成品。檢驗(yàn)結(jié)果抗壓強(qiáng)度20. 7MPa ；磚自重干燥收縮 0. 32mm/m ；抗凍性合格(35次循環(huán))；
泛霜性能良好(極輕微泛霜)；碳化性能0.90。實(shí)施例4不加高爐礦渣的對(duì)比試驗(yàn)1稱取干赤泥925kg，生石灰250kg，水泥200kg，硅砂650kg，爐渣22^(g2將上述材料送入專用的攪拌機(jī)內(nèi)，邊攪拌邊加水250kg，攪拌2分鐘后送入消化倉(cāng)內(nèi)消化2. 5小時(shí)。3把從消化倉(cāng)內(nèi)放出的混合料送入行星式輪碾混合機(jī)內(nèi)，進(jìn)行3分鐘的混合碾練， 壓實(shí)并加水使混合料成為含水為8%的坯料。4把步驟3的坯料送入HFllOO型自動(dòng)液壓壓磚機(jī)內(nèi)壓制成磚坯再由MD64型自動(dòng)碼坯機(jī)按規(guī)定堆碼方式從壓磚機(jī)上取下磚坯堆碼在蒸壓小車上。5將已堆碼磚坯的蒸壓小車編組成列，由牽引機(jī)牽引送入蒸壓釜內(nèi)，關(guān)閉釜蓋，抽盡釜內(nèi)空氣，按已定養(yǎng)護(hù)周期(升溫1. 5小時(shí)，恒溫7. 0小時(shí)，降溫1. 5小時(shí))向蒸壓釜內(nèi)送入1. 5MPa(表壓)的飽和蒸汽，養(yǎng)護(hù)完畢打開(kāi)釜門，即得成品。檢驗(yàn)結(jié)果抗壓強(qiáng)度15.5MPa;磚自重干燥收縮 0. 35mm/m ；抗凍性合格(35次循環(huán))；不合格(嚴(yán)重泛霜)；碳化性能0.88。
權(quán)利要求
1.蒸壓赤泥磚，其特征在于其原料干重量百分比為拜耳法赤泥35-43%、膠結(jié)材料 12-20%、高爐礦渣粉2-10%、活性材料27-35% ；所述的膠結(jié)材料為生石灰、水泥、石膏或電石泥中的至少一種，所述的活性材料為硅砂、粉煤灰、爐渣、粒狀高爐礦渣、磷渣或人工砂中的至少一種，所述的活性材料要求SW2 > 45%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸壓赤泥磚，其特征在于所述生石灰為活性CaO> 65%, MgO < 5. 0%、消化速度< 10分鐘、消化溫度> 60°C的新鮮生石灰粉；所述水泥是標(biāo)號(hào)為 42. 5及以上的通用硅酸鹽水泥或氯氧鎂水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸壓赤泥磚，其特征在于所述水泥為標(biāo)號(hào)42.5的普通硅酸鹽水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸壓赤泥磚，其特征在于所述高爐礦渣粉為堿性高爐礦渣粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸壓赤泥磚，其特征在于所述的活性材料為SiA> 45%的硅砂、粉煤灰、爐渣中的至少一種。
6.蒸壓赤泥磚的制備方法，其特征在于將干重量百分比為35-43%拜耳法赤泥、 12-20%膠結(jié)材料、27-35%活性材料的原料進(jìn)行配料，加水?dāng)嚢?、消化后，再加入原料干重量百分比?-10%高爐礦渣粉混合碾練，壓制成型和飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)而成；所述的膠結(jié)材料為生石灰、水泥、石膏、電石泥中的至少一種；所述的活性材料為硅砂、粉煤灰、爐渣、粒狀高爐礦渣、磷渣或人工砂中的至少一種，所述的活性材料要求SiO2 >45%;所述消化的時(shí)間為至少1. 5小時(shí)以上，所述混合碾練過(guò)程中需加入水，使坯料含水率為8-10% ；所述飽和蒸汽養(yǎng)護(hù)是指將壓制成型的磚坯送入蒸壓釜內(nèi)，抽盡釜內(nèi)空氣并通入表壓1. 5MPa的飽和蒸汽， 養(yǎng)護(hù)條件為升溫1. 5-2小時(shí)，恒溫6-7小時(shí)，降溫1-1. 5小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸壓赤泥磚的制備方法，其特征在于所述生石灰為活性CaO >65%,Mg0< 5. 0%、消化速度< 10分鐘、消化溫度> 60°C的新鮮生石灰粉；所述水泥是標(biāo)號(hào)為42. 5及以上的通用硅酸鹽水泥或氯氧鎂水泥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蒸壓赤泥磚的制備方法，其特征在于所述水泥為標(biāo)號(hào)42.5 的普通硅酸鹽水泥。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸壓赤泥磚的制備方法，其特征在于所述高爐礦渣粉為堿性高爐礦渣粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸壓赤泥磚的制備方法，其特征在于所述活性材料為S^2 > 45%的硅砂、粉煤灰、爐渣中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種蒸壓赤泥磚及其制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)中拜耳法赤泥做磚時(shí)由于拜耳法赤泥含堿量大導(dǎo)致堿會(huì)在墻體磚中以化合物析出造成泛霜的問(wèn)題。原料干重量百分比為拜耳法赤泥35-43％、膠結(jié)材料12-20％、高爐礦渣粉2-10％、活性材料27-35％。所述的膠結(jié)材料為生石灰、水泥、石膏或電石泥中的至少一種，所述的活性材料為硅砂、粉煤灰、爐渣、粒狀高爐礦渣、磷渣或人工砂中的至少一種，所述的活性材料要求SiO2＞45％。主要用于拜耳法赤泥蒸壓做磚。
文檔編號(hào)C04B28/04GK102276219SQ20111013851
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者方炎章, 黃華大 申請(qǐng)人:四川方大新型建材科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司