CN112851304A - 一种赤泥烧结制砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种赤泥烧结制砖的方法，涉及新型建筑材料技术领域。该一种赤泥烧结制砖的方法，所述烧结砖包括以下重量百分比的原料：赤泥75～85％、河道淤泥2～10％、煤矸石4～10％、锂辉渣2～5％、预处理剂1～2％、助剂1～3％。通过以赤泥、河道淤泥、煤矸石和锂辉渣等多种废弃物为原材料，再通过适当的生产工艺制备成性能优良的烧结砖，实现了废弃物的有效利用，不仅能避免环境污染，还极大的降低了烧结砖的生产成本，并且在烧结砖制作过程中加入了氯化钙、亚硫酸镁、二氧化硅、氧化铝和氧化钡作为预处理剂和助剂，还可以有效控制赤泥泛霜、重金属溢出的情况出现，并大大增强烧结砖的强度，值得大力推广。
Description
技术领域
本发明涉及新型建筑材料技术领域，具体为一种赤泥烧结制砖的方法。
背景技术
砌墙砖按生产工艺不同分成烧结砖和非烧结砖，烧结砖在我国已经有两千多年的历史，仍是当今一种很广泛的墙体材料，凡以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经成型和高温焙烧而制得的用于砌筑承重和非承重墙体的砖统称为烧结砖，根据原料不同分为烧结粘土砖、烧结粉煤灰砖、烧结页岩砖等。
赤泥是氧化铝工业生产过程产生的废弃物，由于它的ph值很高又含有氟化物，属于有害废渣，随着我国国民经济的快速发展，极大的带动了对原材料铝材的旺盛需求，相应的促使氧化铝产量快速增长，与此同时产生出大量的赤泥废弃物，大量的赤泥由于没有得到利用，对环境保护构成极大的压力，对人类的生产、生活造成直接或间接的影响。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种赤泥烧结制砖的方法，解决了如何有效利用赤泥的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种赤泥烧结制砖的方法，所述烧结砖包括以下重量百分比的原料：赤泥75～85％、河道淤泥2～10％、煤矸石4～10％、锂辉渣2～5％、预处理剂1～2％、助剂1～3％。
优选的，所述锂灰渣为锂矿石生产碳酸锂过程中产生的废弃物，所述煤矸石为采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物。
优选的，所述预处理剂为氯化钙和亚硫酸镁，其中亚硫酸镁为镁法脱硫过程中产生的废弃物，且按照重量百分比为氯化钙45～60％、亚硫酸镁40～55％。
优选的，所述助剂为玻璃粉等硅、铝、钡粉末混合物，且按重量百分比为二氧化硅65～80％、氧化铝15～25％、氧化钡5～10％。
优选的，所述烧结砖的制备工艺为：
S1.首先用研磨机分别对赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣进行粉碎处理，然后用80～120目筛网滤除其中大颗粒杂质；
S2.将筛选后的赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣放入搅拌罐中搅拌均匀，然后将预处理剂加入到搅拌罐中继续搅拌1min，再将助剂加入搅拌罐中继续搅拌1min；
S3.搅拌结束后将混合物静置陈化8～24h，然后再将陈化后的物料放入成型压块机内压制成型，制成砖坯；
S4.将砖坯放入干燥箱内进行烘干处理，烘干时间为8～24h，烘干温度为80～100℃；
S5.将干燥处理后的砖坯再放入电阻箱内进行烧结，烧结温度为900～1200℃，烧结时间为1～3h，即可制成烧结砖。
优选的，所述S2中在搅拌过程中需间断性加入清水，保持搅拌罐内物料水份含量在9～11％。
优选的，所述S3中成型压块机的工作压力为2～8MPa。
(三)有益效果
本发明提供了一种赤泥烧结制砖的方法。具备以下有益效果：
本发明通过以赤泥、河道淤泥、煤矸石和锂辉渣等多种废弃物为原材料，再通过适当的生产工艺制备成性能优良的烧结砖，实现了废弃物的有效利用，不仅能避免环境污染，还极大的降低了烧结砖的生产成本，并且在烧结砖制作过程中加入了氯化钙、亚硫酸镁、二氧化硅、氧化铝和氧化钡作为预处理剂和助剂，还可以有效控制赤泥泛霜、重金属溢出的情况出现，并大大增强烧结砖的强度，值得大力推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种赤泥烧结制砖的方法，烧结砖包括以下重量百分比的原料：赤泥76％、河道淤泥7％、煤矸石10％、锂辉渣5％、预处理剂1％、助剂1％，赤泥是氧化铝工业生产过程产生的废弃物，但是赤泥由于其粒度细、质地软，有一定的塑性，物理性质与粘土极其相似，所以可以用来替代粘土用于烧结砖的生产，而河道淤泥、煤矸石和锂辉渣同样是废弃物，利用这些废弃物作为原材料来制备烧结砖，可以实现废弃物的有效利用，这样不仅能避免环境污染，还极大的降低了烧结砖的生产成本，并且制成的烧结砖品质优良。
锂灰渣为锂矿石生产碳酸锂过程中产生的废弃物，煤矸石为采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，煤矸石是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
预处理剂为氯化钙和亚硫酸镁，其中亚硫酸镁为镁法脱硫过程中产生的废弃物，且按照重量百分比为氯化钙45％、亚硫酸镁55％，在烧结砖中加入氯化钙和亚硫酸镁作为预处理剂可以控制赤泥泛霜的情况出现。
助剂为玻璃粉等硅、铝、钡粉末混合物，且按重量百分比为二氧化硅80％、氧化铝15％、氧化钡5％，在烧结砖中加入玻璃粉等硅、铝、钡粉末混合物可以控制赤泥泛霜、重金属溢出的情况出现，并增强烧结砖的强度。
烧结砖的制备工艺为：
S1.首先用研磨机分别对赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣进行粉碎处理，然后用100目筛网滤除其中大颗粒杂质；
S2.将筛选后的赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣放入搅拌罐中搅拌均匀，然后将预处理剂加入到搅拌罐中继续搅拌1min，再将助剂加入搅拌罐中继续搅拌1min；
S3.搅拌结束后将混合物静置陈化12h，然后再将陈化后的物料放入成型压块机内压制成型，制成砖坯；
S4.将砖坯放入干燥箱内进行烘干处理，烘干时间为8h，烘干温度为100℃；
S5.将干燥处理后的砖坯再放入电阻箱内进行烧结，烧结温度为1100℃，烧结时间为2h，即可制成烧结砖。
S2中在搅拌过程中需间断性加入清水，保持搅拌罐内物料水份含量在9～11％。
S3中成型压块机的工作压力为5MPa。
对制成的烧结砖进行检测：抗压强度32.3Mpa，吸水率15.9％，烧失量5.6％，内照射指数0.5，外照射指数0.6，饱和系数0.8，无石灰爆裂，无泛霜，属优等品。
实施例二：
本发明实施例提供一种赤泥烧结制砖的方法，烧结砖包括以下重量百分比的原料：赤泥80％、河道淤泥6％、煤矸石8％、锂辉渣3％、预处理剂1％、助剂2％，赤泥是氧化铝工业生产过程产生的废弃物，但是赤泥由于其粒度细、质地软，有一定的塑性，物理性质与粘土极其相似，所以可以用来替代粘土用于烧结砖的生产，而河道淤泥、煤矸石和锂辉渣同样是废弃物，利用这些废弃物作为原材料来制备烧结砖，可以实现废弃物的有效利用，这样不仅能避免环境污染，还极大的降低了烧结砖的生产成本，并且制成的烧结砖品质优良。
锂灰渣为锂矿石生产碳酸锂过程中产生的废弃物，煤矸石为采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，煤矸石是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
预处理剂为氯化钙和亚硫酸镁，其中亚硫酸镁为镁法脱硫过程中产生的废弃物，且按照重量百分比为氯化钙60％、亚硫酸镁40％，在烧结砖中加入氯化钙和亚硫酸镁作为预处理剂可以控制赤泥泛霜的情况出现。
助剂为玻璃粉等硅、铝、钡粉末混合物，且按重量百分比为二氧化硅70％、氧化铝23％、氧化钡7％，在烧结砖中加入玻璃粉等硅、铝、钡粉末混合物可以控制赤泥泛霜、重金属溢出的情况出现，并增强烧结砖的强度。
烧结砖的制备工艺为：
S1.首先用研磨机分别对赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣进行粉碎处理，然后用100目筛网滤除其中大颗粒杂质；
S2.将筛选后的赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣放入搅拌罐中搅拌均匀，然后将预处理剂加入到搅拌罐中继续搅拌1min，再将助剂加入搅拌罐中继续搅拌1min；
S3.搅拌结束后将混合物静置陈化15h，然后再将陈化后的物料放入成型压块机内压制成型，制成砖坯；
S4.将砖坯放入干燥箱内进行烘干处理，烘干时间为16h，烘干温度为80℃；
S5.将干燥处理后的砖坯再放入电阻箱内进行烧结，烧结温度为1000℃，烧结时间为3h，即可制成烧结砖。
S2中在搅拌过程中需间断性加入清水，保持搅拌罐内物料水份含量在9～11％。
S3中成型压块机的工作压力为4MPa。
对制成的烧结砖进行检测：抗压强度28.4Mpa，吸水率17.3％，烧失量7.1％，内照射指数0.6，外照射指数0.7，饱和系数0.75，无石灰爆裂，无泛霜，属优等品。
实施例三：
本发明实施例提供一种赤泥烧结制砖的方法，烧结砖包括以下重量百分比的原料：赤泥85％、河道淤泥4％、煤矸石4％、锂辉渣2％、预处理剂2％、助剂3％，赤泥是氧化铝工业生产过程产生的废弃物，但是赤泥由于其粒度细、质地软，有一定的塑性，物理性质与粘土极其相似，所以可以用来替代粘土用于烧结砖的生产，而河道淤泥、煤矸石和锂辉渣同样是废弃物，利用这些废弃物作为原材料来制备烧结砖，可以实现废弃物的有效利用，这样不仅能避免环境污染，还极大的降低了烧结砖的生产成本，并且制成的烧结砖品质优良。
锂灰渣为锂矿石生产碳酸锂过程中产生的废弃物，煤矸石为采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，煤矸石是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
预处理剂为氯化钙和亚硫酸镁，其中亚硫酸镁为镁法脱硫过程中产生的废弃物，且按照重量百分比为氯化钙50％、亚硫酸镁50％，在烧结砖中加入氯化钙和亚硫酸镁作为预处理剂可以控制赤泥泛霜的情况出现。
助剂为玻璃粉等硅、铝、钡粉末混合物，且按重量百分比为二氧化硅65％、氧化铝25％、氧化钡10％，在烧结砖中加入玻璃粉等硅、铝、钡粉末混合物可以控制赤泥泛霜、重金属溢出的情况出现，并增强烧结砖的强度。
烧结砖的制备工艺为：
S1.首先用研磨机分别对赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣进行粉碎处理，然后用100目筛网滤除其中大颗粒杂质；
S2.将筛选后的赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣放入搅拌罐中搅拌均匀，然后将预处理剂加入到搅拌罐中继续搅拌1min，再将助剂加入搅拌罐中继续搅拌1min；
S3.搅拌结束后将混合物静置陈化24h，然后再将陈化后的物料放入成型压块机内压制成型，制成砖坯；
S4.将砖坯放入干燥箱内进行烘干处理，烘干时间为10h，烘干温度为90℃；
S5.将干燥处理后的砖坯再放入电阻箱内进行烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为1.5h，即可制成烧结砖。
S2中在搅拌过程中需间断性加入清水，保持搅拌罐内物料水份含量在9～11％。
S3中成型压块机的工作压力为3MPa。
对制成的烧结砖进行检测：抗压强度20.2Mpa，吸水率18.5％，烧失量7.5％，内照射指数0.8，外照射指数0.7，饱和系数0.81，无石灰爆裂，轻度泛霜，属合格品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种赤泥烧结制砖的方法，其特征在于：所述烧结砖包括以下重量百分比的原料：赤泥75～85％、河道淤泥2～10％、煤矸石4～10％、锂辉渣2～5％、预处理剂1～2％、助剂1～3％。
2.根据权利要求1所述的一种赤泥烧结制砖的方法，其特征在于：所述锂灰渣为锂矿石生产碳酸锂过程中产生的废弃物，所述煤矸石为采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物。
3.根据权利要求1所述的一种赤泥烧结制砖的方法，其特征在于：所述预处理剂为氯化钙和亚硫酸镁，其中亚硫酸镁为镁法脱硫过程中产生的废弃物，且按照重量百分比为氯化钙45～60％、亚硫酸镁40～55％。
4.根据权利要求1所述的一种赤泥烧结制砖的方法，其特征在于：所述助剂为玻璃粉等硅、铝、钡粉末混合物，且按重量百分比为二氧化硅65～80％、氧化铝15～25％、氧化钡5～10％。
5.根据权利要求1-4所述的一种赤泥烧结制砖的方法，其特征在于：所述烧结砖的制备工艺为：
S1.首先用研磨机分别对赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣进行粉碎处理，然后用80～120目筛网滤除其中大颗粒杂质；
S2.将筛选后的赤泥、淤泥、煤矸石和锂辉渣放入搅拌罐中搅拌均匀，然后将预处理剂加入到搅拌罐中继续搅拌1min，再将助剂加入搅拌罐中继续搅拌1min；
S3.搅拌结束后将混合物静置陈化8～24h，然后再将陈化后的物料放入成型压块机内压制成型，制成砖坯；
S4.将砖坯放入干燥箱内进行烘干处理，烘干时间为8～24h，烘干温度为80～100℃；
S5.将干燥处理后的砖坯再放入电阻箱内进行烧结，烧结温度为900～1200℃，烧结时间为1～3h，即可制成烧结砖。
6.根据权利要求5所述的一种赤泥烧结制砖的方法，其特征在于：所述S2中在搅拌过程中需间断性加入清水，保持搅拌罐内物料水份含量在9～11％。
7.根据权利要求5所述的一种赤泥烧结制砖的方法，其特征在于：所述S3中成型压块机的工作压力为2～8MPa。
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Denomination of invention: A Method of Sintering Red Mud into Bricks Effective date of registration: 20231018 Granted publication date: 20220809 Pledgee: Qi Shang bank Limited by Share Ltd. Binzhou Wudi branch Pledgor: Shandong Lubei Enterprise Group Co. Registration number: Y2023980061739 |
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