一种铝灰无害化处理工艺以及由其获得的制品制造技术

本发明专利技术涉及一种铝灰无害化处理工艺以及由其获得的制品。该铝灰无害化处理工艺，包括以下步骤：通过高分子硅聚合物对铝灰进行疏水处理；对经疏水处理后的铝灰进行亲水处理；通过经亲水处理后的铝灰制备制品。本发明专利技术通过对铝灰进行疏水处理形成高强度疏水膜，随后经亲水处理形成亲水膜，一方面可以防止铝灰遇水产氨、避免污染环境，另一方面减少疏水处理后铝灰微粒的施工混合难度并增加成品无侧限抗压强度。强度。

【技术实现步骤摘要】
一种铝灰无害化处理工艺以及由其获得的制品


[0001]本专利技术涉及铝灰处理
，尤其涉及一种铝灰无害化处理工艺以及由其获得的制品。

技术介绍

[0002]铝灰产生于铝电解、铝(含再生铝)加工等所有铝发生融熔的工序。其来源可分为铝电解冶炼过程中产生的铝灰、铝熔铸过程中的铝灰和再生铝加工过程中的铝灰。作为世界产能和产量均位列第一的电解铝大国，中国的电解铝、铝加工、再生铝每年排出的铝灰量保守的估计在500万吨以上。其中，铸造过程中熔体表面产生的铝灰渣、铝回收过程中产生的盐渣和二次铝灰被明确定义为危险废物。
[0003]铝灰和二次铝灰组分为：10
‑
11％的残余铝金属(见水、酸、碱会产生氢气会爆炸燃烧)、30
‑
40％氮化铝(见水、酸会产生氨气，污染环境)、50
‑
60％氧化铝、1
‑
5％氧化铁。将铝灰和二次铝灰无毒化后直接应用于墙体砖等建筑材料的制备是一种较为简单的处理技术，但也存在产品附加价值低、产生再次污染等问题。
[0004]中国专利CN112408835A公开一种抑制工业废矿渣有毒物质浸出的方法及应用，其通过将铝灰等废矿渣粉碎后经疏水处理，然后将疏水处理后的废矿渣粉、水泥以及其他无机废粉料混合，加水搅拌均匀经成型养护制砖，从而抑制工业废矿渣有毒物质浸出。该专利中疏水处理过程采用的防水喷雾为甲基硅酸钠或甲基硅酸钾水溶液，其通过喷涂、干化过程最终形成含水率小于20％的防水膜。但是由于铝灰中含有大量氮化铝，操作过程中将剧烈反应产生大量氨气，污染环境；同时，固化过程在水溶液中进行使形成的疏水膜强度低，在后续搅拌、挤压等高剪切操作中容易丧失疏水能力；此外疏水铝灰在施工过程很难与水泥、水等物料混合均匀，且会造成不同结构材料微粒之间由于疏水性能的巨大差异而粘合不好，导致制品无侧限抗压强度等指标显著下降。
[0005]因此，提供一种铝灰无害化处理工艺并通过该工艺获得具有高性能、高价值的制品具有重要的意义。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，有必要提供一种铝灰无害化处理工艺以及由其获得的制品，用以解决现有技术中铝灰处理工艺污染性大、所得制品性能差的技术问题。
[0007]本专利技术的第一方面提供一种铝灰无害化处理工艺，包括以下步骤：
[0008]通过高分子硅聚合物对铝灰进行疏水处理；
[0009]对经疏水处理后的铝灰进行亲水处理；
[0010]通过经亲水处理后的铝灰制备制品。
[0011]本专利技术的第二方面提供一种制品，该制品由本专利技术第一方面提供的铝灰无害化处理工艺得到。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0013]本专利技术通过对铝灰进行疏水处理形成高强度疏水膜，随后经亲水处理形成亲水膜，一方面可以防止铝灰遇水产氨、避免污染环境，另一方面减少疏水处理后铝灰微粒的施工混合难度并增加成品无侧限抗压强度。
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0015]本专利技术的第一方面提供一种铝灰无害化处理工艺，包括以下步骤：
[0016]S1、对铝灰进行疏水处理；
[0017]S2、对经疏水处理后的铝灰进行亲水处理；
[0018]S3、通过经亲水处理后的铝灰制备制品。
[0019]本专利技术通过对铝灰进行疏水处理，在铝灰的反应表面形成高强度疏水膜，使其在使用环境中隔绝水分子，永远不会与水参与反应，避免产氨产臭污染环境；
[0020]本专利技术通过对具有疏水性的铝灰微粒进行亲水处理，使其表面形成亲水膜，恢复铝灰微粒的亲水性，用以减少铝灰微粒的施工混合难度并增加成品无侧限抗压强度；
[0021]本专利技术通过利用经亲水处理后的铝灰制备制品，所得制品性能优良、变废为宝。
[0022]本专利技术中，通过高分子硅聚合物对铝灰进行疏水处理。
[0023]在本专利技术的一些优选实施方式中，高分子硅聚合物为疏水硅油。本专利技术通过选用疏水硅油，在使用过程中直接将疏水硅油与铝灰搅拌均匀，无需加入稀释剂，然后搅拌升温交联固化，疏水硅油分子之间会交联形成网络状，形成的疏水膜会牢固地抓附在铝灰微粒表面，这种疏水结构在后续搅拌、挤压等高剪切操作中会保持疏水能力。
[0024]本专利技术对选用的疏水硅油的具体种类不作限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择，使其能在铝灰表面交联固化形成网络状疏水膜即可。
[0025]在本专利技术的一些具体实施方式中，高分子硅聚合物为烃基含氢硅油、含氢含烷氧基硅油、烃基烷氧基硅油中的至少一种。通过采用上述高分子硅聚合物，可使其在非水环境中升温交联固化，无需使用额外的引发剂、固化剂和催化剂。本专利技术对上述烃基含氢硅油、含氢含烷氧基硅油、烃基烷氧基硅油的具体种类不做限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。例如可以为甲基含氢硅油、美国道康宁MHX
‑
1107含氢硅油或甲基乙氧基硅油等。
[0026]在本专利技术的一些优选实施方式中，高分子硅聚合物的加入量为铝灰质量的3
‰
～3％。
[0027]本专利技术中，疏水处理的过程为：将高分子硅聚合物与铝灰混合均匀后在100℃～250℃交联固化0.3～1.5小时。
[0028]在本专利技术的一些具体实施方式中，交联固化的温度为150℃～250℃。
[0029]本专利技术中，亲水处理的过程为：将经疏水处理后的铝灰与表面活性剂溶液混合均匀，得到亲水处理后的铝灰。
[0030]本专利技术中的表面活性剂可以为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂等，本专利技术对选用的表面活性剂的具体种类不作限制，本领域技
术人员可以根据实际情况进行选择。例如，表面活性剂可以为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇醚硫酸盐AES、单硬脂酸甘油酯、烷基酚聚氧乙烯醚TX
‑
10、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO
‑
9等。
[0031]在本专利技术的一些优选实施方式中，表面活性剂溶液的质量分数为1％～30％，进一步为5％～20％，疏水处理后铝灰与表面活性剂溶液的用量比为1g：(0.05～100)ml，优选为1g：(0.05～0.2)ml；混合温度为20℃～40℃，时间为0.5h～12h。
[0032]本专利技术中，通过经亲水处理后的铝灰制备制品具体为：
[0033]将经亲水处理后的铝灰与石膏、水泥、固化剂、水混合均匀后，经成型和养护得到制品。
[0034]本专利技术通过利用经亲水处理后的铝灰与石膏、水泥、固化剂生产建筑或道路成型材料，强度达到砌墙砖试验方法GB/T2542
‑
2012强度MU7.5要求，变废为宝。
[0035]在本专利技术的一些优选实施方式中，按重量份计，制备制品的原料包括：经亲水处理后的铝灰50～60份、石膏30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝灰无害化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：通过高分子硅聚合物对铝灰进行疏水处理；对经疏水处理后的铝灰进行亲水处理；通过经亲水处理后的铝灰制备制品。2.根据权利要求1所述铝灰无害化处理工艺，其特征在于，所述高分子硅聚合物为疏水硅油，所述高分子硅聚合物的加入量为铝灰质量的3
‰
～3％。3.根据权利要求1所述铝灰无害化处理工艺，其特征在于，所述疏水处理的过程为：将高分子硅聚合物与铝灰混合均匀后在100℃～250℃交联固化0.3～1.5小时。4.根据权利要求1所述铝灰无害化处理工艺，其特征在于，所述亲水处理的过程为：将经疏水处理后的铝灰与表面活性剂溶液混合均匀，得到亲水处理后的铝灰。5.根据权利要求4所述铝灰无害化处理工艺，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂中的至少一种。6.根据权利要求4所述铝灰无害化处理工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡滨，
申请(专利权)人：湖北喜瑞多科技有限公司，
类型：发明
国别省市：