一种拜耳法赤泥复合砖及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种拜耳法赤泥复合砖及其生产方法。该复合砖由以下原料混合制成：拜耳法赤泥：２０－３５份，粉煤灰：１５－３４份，电石渣：５－１５份，炉渣：３０－４０份，水泥：５－１２份，石膏：０－５份。该砖的制备方法是将拜耳法赤泥脱水后与其他原料混合搅拌，控制湿基含水率在１２％－２０％，混合料在１５－４０ＭＰａ的压力下成型，成型砖在０．１－１．３ＭＰａ蒸汽中保压５－８ｈ得到成品。该产品能够达到粉煤灰砖（ＪＣ２３９－２００１）强度等级１０级及以上的要求。该技术工业废渣使用总量接近９０％，具有非烧结、低能耗、无废气排放等优点，符合国家节能减排政策，环境效益、社会效益和经济效益显著。

Bayer process red mud composite brick and production method thereof

The invention discloses a Bayer process red mud composite brick and a production method thereof. The composite brick is made from the following raw materials: Bayer red mud: 20 - 35, fly ash: 15 - 34, 5 - 15: carbide slag, slag: 30 - 40, 5 - 12, cement and gypsum: 0 - 5. Preparation method of the brick is Bayer red mud dehydration after mixing mixed with other raw materials, controlling the wet basis moisture content in 12% - 20%, the mixture is shaped under the pressure of 15 40MPa, 0.1 1.3MPa in brick molding steam pressure of 5 8h has been finished. The product can reach the strength of fly ash brick (JC2392001) level 10 and above requirements. The total amount of waste used in this technology is close to 90%. It has the advantages of non sintering, low energy consumption and no waste gas emission. It conforms to the national energy saving and emission reduction policies and has remarkable environmental, social and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业废渣资源化利用
，具体涉及一种利用氧化铝厂拜耳法赤泥及其他工业废渣为原料生产的复合砖。
技术介绍
随着国家逐步加强对土地资源的保护，煤炭资源价格持续高昂，过去利用粘土烧结成砖的技术将逐步被淘汰，取而代之的将是无需烧结，主要原料为工业废渣的非烧结砖。非烧结砖技术采取高压成型，养护方式采取蒸压养护或自然养护，是国家鼓励推行的一种环保技术。 近年来，我国氧化铝产量不断增长，2006年成为世界上第二大氧化铝生产国。赤泥是从铝土矿中提取氧化铝之后产生的工业废渣，筑坝堆存是国内外普遍采用的处置方式。但因其具有碱度高，产量大等特性，赤泥堆不仅要占用大量的耕地，而且会对周围水体、大气等环境造成严重污染。 用赤泥生产烧结砖可以消耗赤泥，达到资源化利用的目的。但该技术缺点在于能耗大、成本高，还会污染大气环境。赤泥在生产其他复合砖方面的主要专利文献有 中国专利文献《赤泥复合砖及制备方法》(公开号CN1079452，公开日1993年12月15日)以烧结法赤泥、粉煤灰、石灰、石膏、砂为原料，自然养护制得产品。缺点在于自然养护受气候和天气影响大，产品质量难以保证。 中国专利文献《一种赤泥蒸压砖及其制备方法》(公开号CN1844029，公开日2006年10月11日)中，以赤泥、粉煤灰、建筑砂骨料及电石渣等为主要原料、以改性磷石膏为激发剂，经混合、消化、成型、预养护、养护后制得产品。不足之处在于，原料需要进行2-4小时消化预处理；砖坯先在0.8-1.2MPa的蒸汽中预养护12小时之后，再进行0.8-1.2MPa高压蒸汽养护8小时，工艺较为繁琐。 中国专利文献《一种赤泥轻质砖及其制备方法》(公开号CN101020603，公开日2007年8月22日)，采用的是赤泥，粉煤灰为主要原料，还采用了石灰和硅砂等建筑原料。 按生产工艺不同，赤泥分为烧结法赤泥和拜耳法赤泥。以上专利文献中所用赤泥均为烧结法赤泥。 烧结法赤泥中氧化钙的含量一般在40％以上，并多以2CaO·SiO2等活性物质的形式存在，有利于在建材方面应用。拜耳法赤泥的氧化钙仅有16.99％(表1)，进口铝土矿产生的拜耳法赤泥中钙含量会更低，主要矿物组成包括钙霞石、钙钛矿、水化铝酸钙，以及少量的方解石。因此说拜耳法赤泥中钙含量低，活性差，资源化利用难度较大。 表1使用的拜耳法赤泥化学成分分析表(wt％) 由于两种赤泥具有不同的物理化学性质，上述专利文献提供的配方和工艺直接应用与拜耳法赤泥，均无法获得合格的产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种拜耳法赤泥复合砖，该复合砖可以达到相应的行业标准；本专利技术还提供了该产品的生产方法，该生产方法可以有效地消除废渣对环境的污染。 本专利技术提供的一种拜耳法赤泥复合砖，由以下重量份额的原料制得拜耳法赤泥20-35份，粉煤灰15-34份，电石渣5-15份，炉渣30-40份，水泥5-12份，石膏O-5份；其中拜耳法赤泥的含水率为20％-40％。 上述拜耳法赤泥复合砖的生产方法，其步骤包括 (1)将原料按照配比称料后混合均匀；混合过程中加入水分，湿基含水率控制在12％-20％； (2)将上述混合料在成型设备中压制成型，砖的成型的压力在15-40MPa； (3)成型砖静置5-48h后置入蒸压装置进行蒸养得到拜耳法赤泥复合砖，蒸汽养护的蒸汽压力控制在0.1MPa-1.3MPa，温度控制在80℃-250℃，保压时间控制在5-8h。 本专利技术以拜耳法赤泥以及粉煤灰、炉渣、电石渣等工业废渣为主要原料，加入适量固化剂，经混料、成型、蒸养后制得的复合砖产品。具体而言，本专利技术具有以下特点 (1)本专利技术公开的拜耳法赤泥复合砖中，电石渣可以激发粉煤灰中活性SiO2、Al2O3的活性，在生产中，原料之间发生复杂的物理化学变化，生成钙矾石、水化硫铝酸钙、托勃莫来石等新的物相，从而形成强度。 (2)本专利技术公开的拜耳法赤泥复合砖的性能可以达到《粉煤灰砖》(JC239-2001)标准，平均抗压强度在11.0MPa以上，平均抗折强度在3.3MPa以上，抗冻性能达标，质量损失率几乎为0％，冻后抗压强度15.0MPa左右，放射性检测合格。 (3)本专利技术中，工业废渣在原料中占的比例可以达到90％左右，可以有效的消除废渣对环境的污染，是一种有效的资源综合利用方法，具有较好的推广应用前景。 具体实施例方式 拜耳法赤泥需经过脱水预处理，含水率降至20％-40％后方可使用。所用炉渣通过筛分和破碎，粒径控制小于10mm时可以提高复合砖的强度。电石渣的含水率＜35％，有效CaO含量＞55％时，可以提高复合砖的抗冻性能。 下面结合实例对本专利技术作进一步详细的说明。 实施例1 本实例的原料配比为 拜耳法赤泥25份 粉煤灰15份 电石渣10份 炉渣 38份 水泥 12份 生产方法为 1、拜耳法赤泥经脱水、自然晾晒后使用； 2、将拜耳法赤泥、粉煤灰、炉渣、电石渣、水泥在搅拌机中搅拌10分钟，加入水，使湿基含水率为15％，搅拌均匀后在成型设备上用20MPa的压力压制成型，再送入蒸压釜中蒸养8h，蒸汽压力为0.8MPa，蒸养温度为180℃，蒸养后即得到成品。 本实例中复合砖经武汉产品质量监督检验建材站进行了性能检测，其物理尺寸为240mm×115mm×53mm，容重为1.63g/cm3，吸水率为0.01％，抗压强度平均为17.7MPa，抗折强度平均为3.5MPa，冻融试验后抗压强度为15.1MPa，单块砖的干质量损失率1.0-2.0％，放射性合格，干燥收缩值为0.48mm/m，碳化系数为1.00。 由上述性能检测结果可以看出，本实例的拜耳法赤泥复合砖各项性能均达到了《粉煤灰砖》(JC239-2001)中优等品的要求。 实施例2 本实例的原料配比为 拜耳法赤泥 20份 粉煤灰 15份 电石渣 15份 炉渣40份 水泥10份 制备方法为 将拜耳法赤泥脱水处理后与其他物料混合后搅拌均匀，加入适量水分，使湿基含水率为18％，在压力20MPa下成型，在蒸养装置中蒸养8h，蒸汽压力为0.1MPa，温度为80℃，蒸养后得到成品。其性能检测能够达到粉煤灰砖(JC 239-2001)合格品要求，强度等级达到10级标准。 实施例3 本实例的原料配比为 拜耳法赤泥 35份 粉煤灰 10份 电石渣 15份 炉渣30份 水泥5份 石膏5份 制备方法为 将拜耳法赤泥预处理后与其他物料混合搅拌均匀，加入适量水分，使湿基含水率为17％，在压力15MPa下成型，在蒸养装置中蒸养5h，蒸汽压力为1.3MPa，温度为250℃，蒸养5h后得到成品。其性能检测能够达到粉煤灰砖(JC 239-2001)标准。 实施例4 本实例的原料配比为 拜耳法赤泥20份 粉煤灰23份 电石渣5份 炉渣 40份 水泥 8份 石膏 4份 制备方法为 将拜耳法赤泥预处理后与其他物料混合搅拌均匀，加入适量水分，使湿基含水率为20％，在压力40MPa下成型，在蒸养装置中蒸养8h，蒸汽压力为0.34MPa，温度为150℃，蒸养7h后得到成品。其性能检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拜耳法赤泥复合砖，由以下重量份额的原料制得：拜耳法赤泥：２０－３５份，粉煤灰：１５－３４份，电石渣：５－１５份，炉渣：３０－４０份，水泥：５－１２份，石膏：０－５份；其中拜耳法赤泥的含水率为２０％－４０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家宽，刘万超，李光，张丽丽，杨自荣，周新平，肖波，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]