專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，涉及一種赤泥、鋁土礦選尾礦資源綜合利用生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法。
背景技術(shù)：
赤泥是以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁過(guò)程中產(chǎn)生的極細(xì)顆粒強(qiáng)堿性固體廢物。中國(guó)是氧化鋁生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)生的赤泥近3000萬(wàn)噸，累積堆存量達(dá)到2億噸，預(yù)計(jì)到2015年，赤泥累計(jì)堆存量將達(dá)到3. 5億噸。赤泥堆場(chǎng)給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)造成嚴(yán)重的環(huán)境安全隱患。到目前為止國(guó)內(nèi)外一直還沒(méi)有找到一種有效的赤泥利用途徑。我國(guó)赤泥綜合利用率僅為4%，主要處理方式是筑壩堆存。我國(guó)的鋁土礦資源品位普遍較低，選礦技術(shù)在提高鋁土礦品位，降低氧化鋁生產(chǎn)成本等方面具有重要的意義。隨著鋁土礦選礦廠的不斷興建和運(yùn)行，鋁土礦選尾礦的處理與處置問(wèn)題日益突出。目前選礦尾礦多以自然堆積法儲(chǔ)存于尾礦壩或赤泥庫(kù)中，占用了大量土地。選尾礦是以鋁硅酸鹽礦物為主的微細(xì)粒顆粒，具有高比表面積，高載能的特點(diǎn)，有廣闊的應(yīng)用前景。開(kāi)展鋁土礦選尾礦綜合利用技術(shù)研究和實(shí)踐，提高鋁土礦的綜合利用率， 可以帶來(lái)良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)建筑材料具有原料消耗量大，市場(chǎng)廣闊的特點(diǎn)，是固體廢物的主要利用方向之一。利用赤泥或鋁土礦尾礦生產(chǎn)水泥的技術(shù)已有研究。但其中傳統(tǒng)水泥中的主要成分是硅酸二鈣、硅酸三鈣、鐵鋁酸四鈣等，且赤泥中的堿會(huì)引起堿集料效應(yīng)，因此，赤泥在傳統(tǒng)水泥中的用量十分有限。有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道了以高嶺土煅燒產(chǎn)物(偏高嶺土)、堿激發(fā)劑為主要原料的土聚膠凝材料，具有力學(xué)性能好、耐候、耐久性好的特點(diǎn)。也有以鋁土礦選尾礦為主要原料生產(chǎn)土聚膠凝材料的報(bào)道。但這些研究均是先燒結(jié)選尾礦完成活化，然后與苛性堿混合完成聚合反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能耗低，原料充足、產(chǎn)品市場(chǎng)需求量大，經(jīng)濟(jì)效益顯著，并能解決赤泥、鋁土礦選尾礦帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題和資源浪費(fèi)問(wèn)題的利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于生產(chǎn)過(guò)程是以赤泥、鋁土礦選尾礦為主要原料，赤泥、鋁土礦選尾礦依次經(jīng)干燥、配料、高溫活化、添加外加劑、球磨等工序制得膠凝材料。本發(fā)明的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于將干燥的赤泥、鋁土礦選尾礦混合配料，混合配料中的Na、Al、Si元素的摩爾比為0. 2 0. 5:0. 8 1. 2:1. 3 1. 7。本發(fā)明的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于混合配料的物料經(jīng)高溫活化溫度為700-1000°C，活化反應(yīng)時(shí)間0. 5-池。本發(fā)明的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于外加劑為生石膏，其用量為活化料質(zhì)量的1%_5%。一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，采用的赤泥和鋁土礦選尾礦化學(xué)組成上以鈉、鋁、硅質(zhì)為主，且顆粒細(xì)小、易于粉磨，其中高嶺土不是主要礦物組成。通過(guò)調(diào)節(jié)赤泥和選尾礦的配比，控制活化反應(yīng)條件，并利用赤泥中的堿金屬鹽的強(qiáng)化激發(fā)作用，生成非偏高嶺土質(zhì)的、高活性氧化硅和氧化鋁，及部分活性鋁硅酸鈉。這些活化產(chǎn)物作為聚合物的前驅(qū)體，與水、石灰混合后，經(jīng)養(yǎng)護(hù)發(fā)生聚合反應(yīng)，生成以立體鋁硅酸鹽聚合體為主、以鈣的鋁硅酸鹽為輔的強(qiáng)度貢獻(xiàn)體，從而形成強(qiáng)度。一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，生產(chǎn)的產(chǎn)品用途定位于建筑砌筑砂漿、抹面砂漿、危險(xiǎn)物質(zhì)固化等。經(jīng)測(cè)試，產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、無(wú)堿集料效應(yīng)、粘結(jié)性好、成本低廉等特點(diǎn)。本發(fā)明具有能耗低，原料充足、產(chǎn)品市場(chǎng)需求量大，經(jīng)濟(jì)效益顯著， 并能解決赤泥、鋁土礦選尾礦帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題和資源浪費(fèi)問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于以赤泥、鋁土礦選尾礦為主要原料，將氧化鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的赤泥、鋁土礦選尾礦按一定比例配合使用；經(jīng)干燥、配料后混合料中Na、Al、Si元素摩爾比在0. 2^0. 5:0. 8^1. 2:1. 3^1. 7之間，混合料經(jīng)高溫活化、添加外加劑、球磨等工序制得膠凝材料。本發(fā)明的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于混合物料需經(jīng)高溫活化，活化溫度為700-1000°C，活化反應(yīng)時(shí)間0. 5-池。外加劑為生石膏等， 其用量為活化料質(zhì)量的1%_5%。實(shí)施例1
取河南某地干赤泥1000kg，干鋁土礦選尾礦1000kg，混合物料中Na、Al、Si元素摩爾比為0. 2:1. 0:1. 7?；旌狭显诨剞D(zhuǎn)窯中燒結(jié)0. 5h，燒結(jié)溫度1000°C。活化料冷卻后在球磨機(jī)中磨細(xì)至-200目。活化料與生石膏粉(活化料的洲)、混合后制得產(chǎn)品。產(chǎn)品經(jīng)膠砂強(qiáng)度檢測(cè)，養(yǎng)護(hù)28d抗壓強(qiáng)度52MPa。實(shí)施例2
取河南某地干赤泥與干鋁土礦選尾礦混合后，混合物料中Na、Al、Si元素摩爾比為 0.3:0.8:1.5.混合料在實(shí)驗(yàn)用電爐中燒結(jié)lh，燒結(jié)溫度800°C。活化料冷卻后在球磨機(jī)中磨細(xì)至-200目。活化料與生石膏(活化料的1%)混合后制得產(chǎn)品。產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，養(yǎng)護(hù)^d 抗壓強(qiáng)度MMI^a。實(shí)施例3
取河南某地干赤泥與干鋁土礦選尾礦混合，混合物料中Na、Al、Si元素摩爾比為 0.5:1.2:1.3.混合料在回轉(zhuǎn)窯中燒結(jié)池，燒結(jié)溫度700°C。活化料冷卻后在球磨機(jī)中磨細(xì)至-200目?；罨吓c生石膏(活化料的5%)混合后制得產(chǎn)品。產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，養(yǎng)護(hù)28d抗壓強(qiáng)度48MPa。
以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例所公開(kāi)的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于生產(chǎn)過(guò)程是以赤泥、鋁土礦選尾礦為主要原料，赤泥、鋁土礦選尾礦依次經(jīng)干燥、配料、高溫活化、添加外加劑、球磨等工序制得膠凝材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于將干燥的赤泥、鋁土礦選尾礦混合配料，混合配料中的Na、Al、Si元素的摩爾比為 0. 2 0. 5:0. 8 1. 2:1. 3 1. 7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于混合配料的物料經(jīng)高溫活化溫度為700-1000°C，活化反應(yīng)時(shí)間0. 5-3h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，其特征在于外加劑為生石膏，其用量為活化料質(zhì)量的1%_5%。
全文摘要
一種利用赤泥、鋁土礦選尾礦生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法，涉及一種赤泥、鋁土礦選尾礦資源綜合利用生產(chǎn)聚合膠凝材料的方法。其特征在于生產(chǎn)過(guò)程是以赤泥、鋁土礦選尾礦為主要原料，赤泥、鋁土礦選尾礦依次經(jīng)干燥、配料、高溫活化、添加外加劑、球磨等工序制得膠凝材料。該材料遇水后發(fā)生聚合反應(yīng)，形成強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)試，產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、無(wú)堿集料效應(yīng)、成本低廉、粘結(jié)性好等特點(diǎn)。本發(fā)明的方法能有效的解決赤泥和鋁土礦的環(huán)境污染和資源問(wèn)題。
文檔編號(hào)C04B7/24GK102491657SQ20111037222
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者于延芬, 劉萬(wàn)超, 李旺興, 段光福, 陳湘清 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司