一种矿化赤泥骨料透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种矿化赤泥骨料透水砖及其制备方法，先取赤泥、尾矿砂和钢渣三种粉末混合均匀，再加水进行制粒，得到的颗粒在二氧化碳气氛中矿化，矿化后的颗粒再填充于多孔模具中；将多孔模具浸泡于由钢渣粉、缓凝剂和水混合而成的浆液中，待浆液包裹在矿化后的颗粒表面后将多孔模具取出，排出多孔模具中能够流动的浆液，再放入二氧化碳气氛中预矿化，脱模得到定型砖；定型砖在二氧化碳气氛中矿化，得到透水砖。本发明专利技术利用冶金工业的固废赤泥和钢渣做为原料，无需添加水泥等胶结材料，固废利用率高，所得透水砖强度达标，透水效果好。透水效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种矿化赤泥骨料透水砖及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种矿化赤泥骨料透水砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]在建造“海绵城市”的理念下，透水砖的使用变得广泛，占据了一定的市场地位。现有透水砖分为烧结砖和免烧砖，烧结砖性能好，但是高温烧制存在能耗高，窑炉工艺造成环境污染等问题，因此不用煅烧的免烧砖渐渐成为具广大发展前景的产品。
[0003]免烧砖大多使用水泥、废陶瓷、粉煤灰等为原料，但是需要水泥等作为胶结材料，成本偏高。
[0004]赤泥是制取氧化铝后剩余的固体废料，国内目前有庞大的赤泥排放量和堆存量，但因赤泥的碱性大、杂质复杂而难以应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供一种矿化赤泥骨料透水砖及其制备方法，有效利用固体废料赤泥作为原料，无需添加水泥等胶结材料，常温生产得到透水砖。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术透水砖的技术方案是：
[0007]包括如下步骤：
[0008]步骤一：取赤泥、尾矿砂和钢渣三种粉末混合均匀，再加水进行制粒，得到的颗粒在二氧化碳气氛中矿化，矿化后的颗粒再填充于多孔模具中；
[0009]步骤二：将多孔模具浸泡于由钢渣粉、缓凝剂和水混合而成的浆液中，待浆液包裹在矿化后的颗粒表面后将多孔模具取出，排出多孔模具中能够流动的浆液，再放入二氧化碳气氛中预矿化，脱模得到定型砖；
[0010]步骤三：定型砖在二氧化碳气氛中矿化，得到透水砖。
[0011]进一步地，所述赤泥为烧结法赤泥或拜耳法赤泥的一种或两种任意比例的混合物，赤泥要求含水率小于20％，细度小于100目；钢渣和钢渣粉均为转炉钢渣或电炉钢渣，细度小于等于100目；尾矿砂为黄金尾矿砂、铁尾矿砂或高铁铝土矿尾矿中的一种或多种，细度为100～200目。
[0012]进一步地，步骤一中，尾矿砂占钢渣质量的20％～30％，赤泥占尾矿砂和钢渣总质量的35～50％，加三种粉末总质量15～25％的水混合。
[0013]进一步地，步骤一中制粒得到粒径值在8～15mm的颗粒。
[0014]进一步地，步骤二的浆液中，水占钢渣粉质量的40～50％；缓凝剂的掺加量为钢渣粉质量的0.02％～0.1％。
[0015]进一步地，缓凝剂为葡萄糖酸钠、水杨酸或柠檬酸。
[0016]进一步地，多孔模具的孔径为3～5mm，孔密度为9500～12000个/m2；多孔模具带有盖板；多孔模具及盖板均涂抹了脱模剂。
[0017]进一步地，步骤二中浸泡的时间为20～60s。
[0018]进一步地，矿化以及预矿化过程中，二氧化碳气氛的浓度均不低于10％，矿化气体压力均在0.1～1.0Mpa；矿化时间均为10～24小时，预矿化时间为20～30min。
[0019]如上所述制备方法制得的矿化赤泥骨料透水砖。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0021]1、本专利技术使用赤泥、尾矿砂和钢渣三种粉末混合均匀制粒，形成的骨料配料简单，成型操作方便，强度形成周期短，通过两次矿化及一次预矿化等特定条件，所得透水砖可在十几小时到二十几小时就达到较高强度；
[0022]2、本专利技术通过制粒时添加的钢渣以及浸泡浆液中钢渣粉的作用，实现在特定条件下使砖体内部粘结起来以及具有强度的目的；
[0023]3、本专利技术利用冶金工业的固废赤泥和钢渣做为原料，无需添加水泥等胶结材料，固废利用率高，绿色环保；透水砖成型工艺中不需要高温烧结，常温下生产，能耗低；颗粒骨料、砖体矿化反应过程中吸收二氧化碳符合国家“双碳”战略，减少二氧化碳排放，实现资源节约利用；为制铝企业提供了一条赤泥的解决办法，响应了国家碳中和方针，促进了公共社会的绿色发展；
[0024]4、本专利技术生产的矿化赤泥骨料透水砖透水效果好(透水系数大于2.0
×
10
‑2cm/s)，强度达标，成本低，应用于需要透水砖的路面及广场的铺设，能带来良好的经济效益。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]本专利技术能够解决赤泥堆积问题以及提供一种绿色环保的新型的透水砖成型工艺，具体包括如下步骤：
[0027]对赤泥、尾矿砂、钢渣进行破碎筛分、粉磨选粉处理得到一定的粒径细度下的料体粉末，混合均匀后加入适量的水，通过造粒机设备制备设定粒径尺寸的颗粒，然后把颗粒置于一定浓度范围的二氧化碳气氛下矿化一段时间后，再将处理后的颗粒密实填充于带盖板的多孔模具中；把填充颗粒的模具浸泡于钢渣粉、缓凝剂和水混合的浆液中，利用赤泥的特性使浆液包裹在颗粒表面，再将装有颗粒的模具取出，排出模具中多余料浆，浸泡处理后的模具放置于一定浓度范围的二氧化碳气氛中短时间预矿化，具有一定强度后脱模得到定型砖；定型的砖体在一定浓度二氧化碳气氛下矿化一段时间得到透水砖。
[0028]优选的，赤泥为提炼氧化铝所排出的工业废弃物，为烧结法赤泥或拜耳法赤泥的一种或多种，赤泥要求含水率小于20％，细度小于100目；使用钢渣为转炉钢渣或电炉钢渣，磨选筛分后要求粉体细度小于等于100目；优选的，尾矿砂为黄金尾矿砂、铁尾矿砂或高铁铝土矿尾矿中的一种或多种，细度要求为100～200目。使用此细度目数有利于成品骨料或砖体矿化过程中强度生成，保证矿化后成品强度高。
[0029]优选的，造粒机造粒物料配比：尾矿砂占钢渣粉质量的20％～30％，赤泥占尾矿砂和钢渣总质量的35～50％，加三个粉体总质量15～25％的水混合，使用该配比能在保证成品强度的同时最大限度的使用利用固废。
[0030]优选的，所述造粒机造粒颗粒的粒径值范围8～15mm。
[0031]优选的，所述钢渣粉浆液中水占钢渣粉总质量的40～50％，缓凝剂为葡萄糖酸钠、水杨酸、柠檬酸其中一种，掺加量为钢渣粉质量的0.02％～0.1％。
[0032]优选的，矿化后颗粒放置于带盖板的多孔结构的模具中，模具连同盖板一起涂抹脱模剂，脱模剂为硅油，模具的内尺寸(透水砖的成型尺寸)为200mm
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100mm
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60mm，孔径为3～5mm，孔密度为9500～12000个/m2；为了使物料颗粒表面充分被钢渣浆液包裹，把模具整体放入进搅拌状态中的钢渣粉浆液中浸泡，浸泡时间为20～60s。本专利技术通过将模具内填满颗粒物料，起支撑强度再通过钢渣浆料矿化起作用。
[0033]优选的，浸泡浆液后的模具捞出后静置或通入气体加速浆液排出。料浆包覆在颗粒表面，也是作为各颗粒的连接材料，料浆越多材料强度越好，但料浆太多会使透水通道堵塞，影响透水效果，因此只浸泡20～60s，并将浸泡后的模具中能够流动的料浆排出。
[0034]优选的，将浸泡处理后的装有物料的模具预矿化的过程中CO2最低浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿化赤泥骨料透水砖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：取赤泥、尾矿砂和钢渣三种粉末混合均匀，再加水进行制粒，得到的颗粒在二氧化碳气氛中矿化，矿化后的颗粒再填充于多孔模具中；步骤二：将多孔模具浸泡于由钢渣粉、缓凝剂和水混合而成的浆液中，待浆液包裹在矿化后的颗粒表面后将多孔模具取出，排出多孔模具中能够流动的浆液，再放入二氧化碳气氛中预矿化，脱模得到定型砖；步骤三：定型砖在二氧化碳气氛中矿化，得到透水砖。2.根据权利要求1所述的一种矿化赤泥骨料透水砖的制备方法，其特征在于：所述赤泥为烧结法赤泥或拜耳法赤泥的一种或两种任意比例的混合物，赤泥要求含水率小于20％，细度小于100目；钢渣和钢渣粉均为转炉钢渣或电炉钢渣，细度小于等于100目；尾矿砂为黄金尾矿砂、铁尾矿砂或高铁铝土矿尾矿中的一种或多种，细度为100～200目。3.根据权利要求1或2所述的一种矿化赤泥骨料透水砖的制备方法，其特征在于：步骤一中，尾矿砂占钢渣质量的20％～30％，赤泥占尾矿砂和钢渣总质量的35～50％，加三种粉末总质量15～25％的水混合。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马韵升，崔东波，姚富国，张童鑫，李林丽，吴文选，张学雷，张国圣，
申请(专利权)人：山东汉博昱洲新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：