CN113087481A

CN113087481A - 一种抗泛碱赤泥免烧砖及制备方法

Info

Publication number: CN113087481A
Application number: CN202110341389.6A
Authority: CN
Inventors: 孟子霖; 李照松; 窦志文
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2021-07-09

Abstract

本发明涉及一种免烧砖技术领域，具体涉及一种赤泥免烧砖及其制备方法，免烧砖其各原料掺量如下：赤泥20~40%，生物质电厂粉煤灰20~30%，骨料30~35%，石灰8~10%，脱硫石膏2~3%，硅酸盐水泥1%左右，糠醛渣5~10%。本发明制得的免烧砖，可以达到抑制泛碱的目的，且制备的赤泥免烧砖具有良好的力学性能和耐久性能。

Description

一种抗泛碱赤泥免烧砖及制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域与资源循环利用领域，具体的，涉及一种抗泛碱赤泥免烧砖及制备方法。

背景技术

随着现代铝工业的发展，氧化铝工业生产规模日益扩大。制造氧化铝过程中产生的工业废渣，已成为重要的环境污染物。赤泥是铝土矿提炼氧化铝生产过程中的一种不溶性渣，由细颗粒(泥)和粗颗粒(砂)组成的废泥，是高温烧结熟料经熔出、固液分离等工艺过程形成的中间产物，具有及其复杂的物理化学特征，因含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，故被称为赤泥。因矿石品味、生产方法和技术水平的不同，大约每生产1吨氧化铝要排放1.0～1.8吨赤泥。赤泥由于带有大量的强碱性废水而具有高碱性，PH值高达12～13.5，大量强碱性废水不论外排注入河湖或渗透地表地下，都将严重危害自然环境，造成土壤碱化、沼泽化、污染地表地下水源，同时导致了大量铁矿资源的流失，而利用赤泥作为原料生产建筑材料能够有效解决赤泥的资源化利用难题。但在之前的赤泥免烧砖的制备方法中，免烧砖的碱性化合物含量过高，从而产生了严重的泛碱问题。

因此，研发一种生产成本低、生产工艺简单，并且具有抗泛碱性能以及环境性能优异的赤泥免烧砖是极为重要的。

发明内容

针对赤泥制备免烧砖出现的泛碱问题，本发明提供一种赤泥免烧砖及其制备方法，可达到抑制免烧砖泛碱的目的，且制备的赤泥免烧砖具有良好的力学性能。

本发明是通过如下以下技术方案实现：

一种抗泛碱赤泥免烧砖，制备免烧砖的各种原料的掺量如下：

赤泥20～40％，生物质电厂粉煤灰20～30％，骨料30～35％，石灰8～10％，脱硫石膏2～ 3％，硅酸盐水泥1％左右，糠醛渣5～10％；

优选的，各原料的掺量是：

赤泥33％，生物质电厂粉煤灰24％，骨料30％，石灰10％，石膏2％，水泥1％，糠醛渣 8％；

其中，所述的赤泥应尽量选择高活性组成的新鲜工业弃赤泥；

所述的粉煤灰为保证制备免烧砖的加水量，尽可能选用干灰；

所述的骨料主要采用的是建筑用的中粗砂；

所述的石灰经过破碎球磨，获得生石灰粉，并过0.5mm的筛子，为确保石灰的高活性，应选用刚出厂的新鲜生石灰，且要保证生石灰中的有效CaO的含量；

所述的石膏为脱硫石膏；

为了达到更优的效果，优选1％的水泥是32.5的普通硅酸盐水泥。

为了消除或中和赤泥中所存在的过多的游离碱，添加了8％糠醛渣(即糠醛生产中的玉米芯废渣)作为外加剂。

一种所述的赤泥免烧砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料预处理

将赤泥中的大块进行球磨；粉煤灰中大块的杂物予以清除；骨料进行必要的筛选；将石灰、石膏球磨并筛分达到试验的要求；

(2)原料的称量与混合搅拌

称量所需要的原料，将原料按配比称量后干混两分钟，倒入搅拌机中搅拌，搅拌过程中必须匀速缓慢加入水，因石灰与水反应，若加入水过快，会使反应剧烈生热使得物料固结。本发明加入水量为物料总量的25％～35％，当加入水量过少时，反应不能充分进行，同时物料搅拌后也不均匀，物料间会固结成小颗粒，在后期成型后易裂开，加入水量过多时，在后期不易成型；

(3)搅拌均匀后将混合料倒入成型模具中，填满后将模具固定在震荡机上，震荡成型120 s；

(4)震荡结束后，将模具放入恒温养护箱中，24h后拆除模具并将得到的试样继续养护7d 或28d，即得到赤泥免烧砖；

本发明赤泥免烧砖的各项性能均符合要求，其抗压强度和抗折强度均达到国家标准中对于蒸压灰砂砖MU15的要求，达到优等品标准，其他的各项性能指标均符合要求。此外，本发明赤泥免烧砖中加入了一定量的糠醛渣作为外加剂，有效的中和了赤泥中所含有的大量的游离碱，消除了由于赤泥中所含有的大量的游离碱所导致的砖表面泛碱的现象。

附图说明

图1为本发明实施例1的泛霜实验结果，

图2为本发明实施例3的泛霜实验结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。

实施例1赤泥免烧砖的制备

按照如下的掺量取各原料组分：赤泥33％,生物质电厂粉煤灰24％，骨料30％，石灰10％，石膏2％，水泥1％；

依上述制备步骤，经原料预处理，称量与混合加水(25％～35％)搅拌，震荡成型后养护箱养护7d或28d，即得。

实施例2赤泥免烧砖的制备

按照如下的掺量取各原料组分：赤泥33％，生物质电厂粉煤灰24％，骨料30％，石灰 10％，石膏2％，水泥1％，糠醛渣5％；

制备步骤相同。

实施例3赤泥免烧砖的制备

按照如下的掺量取各原料组分：赤泥33％，生物质电厂粉煤灰24％，骨料30％，石灰10％，石膏2％，水泥1％，糠醛渣8％；

制备步骤相同。

实施例4赤泥免烧砖的制备

按照如下的掺量取各原料组分：赤泥33％，生物质电厂粉煤灰24％，骨料30％，石灰 10％，石膏2％，水泥1％，糠醛渣10％；

制备步骤相同。

参照GB/T 2542～2012的标准对实施例进行性能测试。

抗压抗折强度测试结果见表1：

表1

泛碱性能检测

参照GB/T 2542～2012的标准对实施例进行测试，其实验步骤为：

清理试样表面然后将试样置于105±5℃的鼓风干燥箱干燥24h，取出冷却至常温；然后将试样顶面或有孔洞的面朝上分别置于浅盘中，往浅盘中注入蒸馏水，水面高度不应低于20 mm，用透明材料覆盖在浅盘上，并将式样暴露在外面，记录时间。试样浸在盘中的时间为 7d，试验开始2d内经常加水以保持盘内水面高度，以后则保持浸在水中即可，试验过程中要求环境温度为16～32℃，相对湿度35～60％，试验7d后取出试样，在同样的环境下放置4d。然后在105±5℃鼓风干燥箱中干燥，至恒重。取出冷却至室温，记录干燥后的泛碱程度。

本发明赤泥免烧砖***检测结果

综上，可通过实施例分析得出，本发明的赤泥免烧砖在添加合适量的糠醛渣后，在糠醛渣的酸性作用下，能够有效的抑制赤泥免烧砖泛碱，并且能够一定程度上提高赤泥免烧砖的力学性能。赤泥免烧砖的性能满足GB11945～1999中MU15砖制品的各项界定，是砖中优等品。

Claims

1.一种抗泛碱赤泥免烧砖，其特征在于制备免烧砖各种原料的掺量如下：

赤泥20 ~ 40%，生物质电厂粉煤灰20 ~ 30%，骨料30 ~ 35%，石灰8 ~ 10%，脱硫石膏2~ 3%，硅酸盐水泥1%左右，糠醛渣5 ~ 10%。

2.按照权利要求1的赤泥免烧砖，其特征在于：添加了少量糠醛渣（即糠醛生产中的玉米芯废渣）作为外加剂。

3.一种权利要求1所述的赤泥免烧砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料预处理

（2）原料的称量与混合搅拌

称量所需要的原料，将原料按配比称量后干混两分钟，倒入搅拌机中搅拌，搅拌过程中必须匀速缓慢加入水，因石灰与水反应，若加入水过快，会使反应剧烈生热使得物料固结；本发明加入水量为物料总量的25% ~ 35%，当加入水量过少时，反应不能充分进行，同时物料搅拌后也不均匀，物料间会固结成小颗粒，在后期成型后易裂开，加入水量过多时，在后期不易成型；

（3）搅拌均匀后将混合料倒入成型模具中，填满后将模具固定在震荡机上，震荡成型120 s；

（4）震荡结束后，将模具放入恒温养护箱中，24 h后拆除模具并将得到的试样继续养护7 d或28 d，即得到赤泥免烧砖；

（5）性能检测

砖养护到了7 d和28 d时，对砖进行性能测试；一般实验只测量成品砖的抗压强度，***实验对砖进行较全面的性能检测；性能测试包括抗压强度，抗折强度，体积密度，吸水率，石灰爆裂，抗冻性，放射性等。