一种赤泥的碱固化剂、胶凝材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种赤泥的碱固化剂、胶凝材料及其制备方法，碱固化剂，由以下质量份的组分组成：脱硫石膏3

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥的碱固化剂、胶凝材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于赤泥资源化利用
，具体涉及一种赤泥的碱固化剂、胶凝材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]赤泥是制铝工业提取氧化铝排出的工业固体废弃物，其中含有大量且难以脱除的强碱性化学物质，严重制约了赤泥的资源化利用。
[0004]现有的赤泥碱处理方式多为脱碱技术，赤泥的脱碱需要酸性溶液洗、酸性气体中和或者直接采用水洗。此种方法存在高成本及二次污染的问题。且工程工艺复杂，很难在工程上大规模实现。
[0005]此外，现有赤泥脱碱及固碱技术对赤泥实现脱碱或固碱处理，使得赤泥的碱性降低，而对赤泥本身物理性能未进行改变，使得赤泥处理后的附加值仍然不高。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种赤泥的碱固化剂、胶凝材料及其制备方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种赤泥的碱固化剂，由以下质量份的组分组成：脱硫石膏3
‑
10份，矿粉3
‑
15份，硅灰1
‑
3份，铝粉1
‑
4份，芒硝1
‑
2份，粉煤灰0.5
‑
10份。
[0009]第二方面，本专利技术提供一种胶凝材料，由以下质量份的组分组成：赤泥40
>‑
60份，水泥10
‑
20份，碱固化剂20
‑
50份。
[0010]第三方面，本专利技术提供所述胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
[0011]将水泥、赤泥和碱固化剂按比例混合粉磨，即得。
[0012]上述本专利技术的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
[0013]本专利技术中，利用碱固化剂对赤泥进行碱固化后，赤泥基胶凝材料的pH值从10.2下降到8.1，碱金属离子(Na
+
)固化率达到52.3％，固碱性能大幅提升，所制备的赤泥基胶凝材料抗压强度得到答复提升。
[0014]本专利技术中利用碱固化剂从矿物合成角度实现了赤泥的碱固化，使无活性的赤泥变为有活性的胶凝材料，有效缓解了因赤泥因碱含量过高带来的无法大规模资源化利用的问题、降低了赤泥的脱碱成本，且使赤泥变为有强度的胶凝材料。
附图说明
[0015]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0016]图1是本专利技术实施例1中赤泥固碱制备胶凝材料的流程图；
[0017]图2是本专利技术实施例1和对比例2中赤泥基胶凝材料试块碱固化前后对比图；
[0018]图3是本专利技术实施例1
‑
3，对比例1
‑
2中赤泥碱固化胶凝材料试块的不同时间Na
+
浸出浓度对比图。
具体实施方式
[0019]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0020]一种赤泥的碱固化剂，由以下质量份的组分组成：脱硫石膏3
‑
10 份，矿粉3
‑
15份，硅灰1
‑
3份，铝粉1
‑
4份，芒硝1
‑
2份，粉煤灰0.5
‑
10 份。
[0021]脱硫石膏：主要提供Ca
2+
、SO
42
‑
。
[0022]矿粉：主要提供[SiO4]‑
、[AlO4]‑
、Ca
2+
、[Al(OH)6]3‑
。
[0023]硅灰：辅助提供[SiO4]‑
。
[0024]铝粉：辅助提供[Al(OH)6]3‑
、AlO2‑
。
[0025]芒硝：辅助提供SO
42
‑
和Na
+
。
[0026]粉煤灰：辅助提供[SiO4]‑
、[AlO4]‑
。
[0027]多矿相生成反应机理如下：
[0028][0029][H3SiO4]‑
+[H3AlO4]‑
+Ca
2+
/Na
+
→
C(N)
‑
A
‑
S
‑
H
↓ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0030]Al2O3+3.3Na2SO4+6.9Ca(OH)2+42.9H2O＝3.0U
‑
phase+3.6NaOH
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)。
[0031]在一些实施例中，碱固化剂，由以下质量份的组分组成：脱硫石膏3
‑
8份，矿粉3
‑
12份，硅灰1
‑
3份，铝粉1
‑
4份，芒硝1
‑
2份，粉煤灰1
‑
10份。
[0032]优选的，碱固化剂，由以下质量份的组分组成：脱硫石膏3
‑
6份，矿粉3
‑
12份，硅灰1
‑
3份，铝粉1
‑
3份，芒硝1
‑
2份，粉煤灰1
‑
6份。
[0033]进一步优选的，碱固化剂，由以下质量份的组分组成：脱硫石膏 5份，矿粉10份，硅灰1份，铝粉2份，芒硝1份，粉煤灰1份。
[0034]第二方面，本专利技术提供一种胶凝材料，由以下质量份的组分组成：赤泥40
‑
60份，水泥10
‑
20份，碱固化剂20
‑
50份。
[0035]在一些实施例中，所述胶凝材料，由以下质量份的组分组成：赤泥40
‑
60份，水泥10
‑
20份，碱固化剂20
‑
40份。
[0036]优选的，所述水泥为硫铝酸盐水泥。
[0037]第三方面，本专利技术提供所述胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
[0038]将水泥、赤泥和碱固化剂按比例混合粉磨，即得。
[0039]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0040]实施例1
[0041]所述赤泥碱固化胶凝材料制备流程，如图1所示。
[0042]具体为：将60份赤泥添加20份42.5快硬硫铝酸盐水泥及20份碱固化剂(包括5份脱硫石膏，5份矿粉，2份硅灰、2份金属铝粉、 1份芒硝、5份粉煤灰)混合后粉磨均匀，过40目筛
网筛分制备出胶凝材料原料。
[0043]赤泥为拜耳法赤泥：赤泥经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种赤泥的碱固化剂，其特征在于：由以下质量份的组分组成：脱硫石膏3
‑
10份，矿粉3
‑
15份，硅灰1
‑
3份，铝粉1
‑
4份，芒硝1
‑
2份，粉煤灰0.5
‑
10份。2.根据权利要求1所述的赤泥的碱固化剂，其特征在于：由以下质量份的组分组成：脱硫石膏3
‑
8份，矿粉3
‑
12份，硅灰1
‑
3份，铝粉1
‑
4份，芒硝1
‑
2份，粉煤灰1
‑
10份。3.根据权利要求2所述的赤泥的碱固化剂，其特征在于：由以下质量份的组分组成：脱硫石膏3
‑
6份，矿粉3
‑
12份，硅灰1
‑
3份，铝粉1
‑
3份，芒硝1
‑
2份，粉煤灰1
‑
6份。4.根据权利要求3所述的赤泥的碱固化剂，其特征在于：由以下质量份的组分组成：脱硫石膏5份，矿粉10份，硅灰1份，铝粉2份，芒硝1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文龙，张超，李玉忠，单光和，王旭江，李敬伟，吴长亮，蒋稳，
申请(专利权)人：新泰市工业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：