本发明专利技术涉及固体废弃物资源化技术领域，公开了一种协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，包括如下步骤：通过破碎机将赤泥和粉煤灰分别进行破碎处理，之后在球磨机中分别将赤泥和粉煤灰研磨至粉末，得到预处理后的赤泥和粉煤灰；将预处理后的赤泥和粉煤灰于混料机中混合，之后于烘箱中烘干，得到改性赤泥前驱体；将改性赤泥前驱体置于马弗炉中煅烧，得到改性赤泥中间体；将煅烧后的改性赤泥中间体反复研磨，得到改性赤泥；将改性赤泥和熟料、石膏，制成改性赤泥基胶凝材料。本发明专利技术协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，利用高温和粉煤灰协同作用于赤泥，既可以解决赤泥中的有害钠固结问题，还能提高赤泥在胶凝材料中的活性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体废弃物资源化，具体涉及一种协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法。
技术介绍
1、赤泥是在铝土矿生产氧化铝过程中产生的一种强碱性固体废弃物。特别是在中国，铝年产量可达1000万吨左右，其中每年排放的赤泥约为600万吨。由于赤泥中含有丰富的碱金属，对环境构成威胁，因此对赤泥的处理迫在眉睫。目前赤泥的主要处理方式是填埋技术，但在这个过程中，赤泥中的钠会污染地下水和土壤，甚至威胁人体健康，影响周围生态系统。因此，亟需找到一种既经济可行又环境可持续的赤泥处理方法。
2、而赤泥的资源化利用不仅可以保护环境，还能为社会和经济带来双重效益，是一种可持续发展的处置方法。赤泥中富含的al2o3和sio2是水泥生产中必不可少的成分，因此国内外对赤泥的资源化利用主要集中在建筑材料生产领域。
3、然而在常温下，赤泥中的这些硅铝酸盐类物质并不活跃，需要找到适当的方法和条件来激发其在胶凝材料中的活性。
4、另外，赤泥中的可溶性钠是其碱性的主要来源，存在于赤泥的液相和矿物相表面。在溶解反应和蒸发作用下，可溶性钠容易迁移到赤泥表层，导致赤泥表面出现“泛霜”现象。因此，必须寻找方法将可溶性钠转化为不可溶性钠，才能高效开展碱性调控与固结。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，利用高温和粉煤灰协同作用于赤泥，既可以解决赤泥中的有害钠固结问题，还能提高赤泥在胶凝材料中的活性。
>2、为实现上述目的，本专利技术所设计的协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，包括如下步骤：3、a)原材料预处理：通过破碎机将赤泥和粉煤灰分别进行破碎处理，之后在球磨机中分别将赤泥和粉煤灰研磨至粉末，得到预处理后的赤泥和粉煤灰；
4、b)改性赤泥前驱体制备：将预处理后的赤泥和粉煤灰于混料机中混合，之后于烘箱中烘干，得到改性赤泥前驱体；
5、c)改性赤泥中间体制备：将改性赤泥前驱体置于马弗炉中煅烧，得到改性赤泥中间体；
6、d)改性赤泥制备：将步骤c)得到的煅烧后的改性赤泥中间体反复研磨，得到改性赤泥；
7、e)改性赤泥基胶凝材料制备：将步骤d)中得到的改性赤泥和熟料、石膏，制成改性赤泥基胶凝材料。
8、优选地，所述步骤a)中，将赤泥和粉煤灰研磨至粉末后，过筛180～200目，使赤泥粉末细度为0.075mm～0.095mm的颗粒占比≥60wt％，粉煤灰粉末细度为0.075mm～0.095mm的颗粒占比≥60wt％。
9、优选地，所述步骤b)中，赤泥和粉煤灰的质量份数比为(1～3)：1，混合时间为2～3小时，在烘箱中以105～120℃烘干6～8小时。
10、优选地，所述步骤c)中，马弗炉升温速率为10～15℃/min，目标温度为600～1000℃，在目标温度保温2～2.5小时后随炉冷却至室温得到改性赤泥中间体。
11、优选地，所述步骤d)中，研磨后，过筛180～200目，使煅烧后的改性赤泥中间体粉末细度为0.075mm～0.095mm的颗粒占比≥90wt％。
12、优选地，所述步骤e)中，改性赤泥、熟料和石膏的质量份数比为(10～50)：(30～90)：5。
13、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
14、1、将粉煤灰和赤泥按照不同的配比进行混合，利用粉煤灰富含的al3+可以与na+同时取代si4+的特点，可以对赤泥中的钠有效固结；
15、2、赤泥中的碱性物质能破坏粉煤灰中的玻璃体结构，产生激发效应；
16、3、当赤泥和粉煤灰以相当的比例在高温下反应时，赤泥更容易被激发活性，并在热处理过程中发生矿相重构，以活跃的状态与粉煤灰进行反应，最终得到活性和固钠效果都非常好的改性赤泥样品；
17、4、为赤泥的资源化利用提供了有效途径，改性过后的赤泥中有害钠被有效固结，并且其中铝硅酸盐物质活性提高，保证了胶凝材料前期强度；
18、5、为赤泥、粉煤灰等大宗固废提供了一种有效的资源化利用方式，制得的胶凝材料既有赤泥保证了早期的强度，又有适量的粉煤灰来保证后期强度不低于普通硅酸盐水泥，所得产品采用gb/t17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定的抗折抗压强度均满足要求。
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【技术保护点】
1.一种协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：所述步骤A)中，将赤泥和粉煤灰研磨至粉末后，过筛180～200目，使赤泥粉末细度为0.075mm～0.095mm的颗粒占比≥60wt％，粉煤灰粉末细度为0.075mm～0.095mm的颗粒占比≥60wt％。
3.根据权利要求1所述协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：所述步骤B)中，赤泥和粉煤灰的质量份数比为(1～3)：1，混合时间为2～3小时，在烘箱中以105～120℃烘干6～8小时。
4.根据权利要求1所述协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：所述步骤C)中，马弗炉升温速率为10～15℃/min，目标温度为600～1000℃，在目标温度保温2～2.5小时后随炉冷却至室温得到改性赤泥中间体。
5.根据权利要求1所述协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：所述步骤D)中，研磨后，过筛180～200目，使煅烧后的改性赤泥中间体粉末细度为0.075mm～0.095mm的颗粒占比≥90wt％。
6.根据权利要求1所述协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：所述步骤E)中，改性赤泥、熟料和石膏的质量份数比为(10～50)：(30～90)：5。
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【技术特征摘要】
1.一种协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：所述步骤a)中，将赤泥和粉煤灰研磨至粉末后，过筛180～200目，使赤泥粉末细度为0.075mm～0.095mm的颗粒占比≥60wt％，粉煤灰粉末细度为0.075mm～0.095mm的颗粒占比≥60wt％。
3.根据权利要求1所述协同资源化利用赤泥和粉煤灰制备胶凝材料的方法，其特征在于：所述步骤b)中，赤泥和粉煤灰的质量份数比为(1～3)：1，混合时间为2～3小时，在烘箱中以105～120℃烘干6～8小时。
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛永杰，张晓珊，周逸，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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