CN113185860A - 一种利用铝灰的粉墙灰及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种利用铝灰的粉墙灰及其制备方法，属于铝制造和建筑领域，所述粉墙灰包括石膏、石灰、二次铝灰、涂料滑石粉，其重量百分比为：石膏20‑35%、石灰25‑40%、铝灰10‑18%、涂料6‑38%、滑石粉10‑25%、凝结剂1‑5%，将这种粉墙灰用于建筑物的装修，不仅可以降低传统墙体粉状的成本和用量，而且能够降低废物处理成本，为其他工业废料的应用提供了一个借鉴。

Description

一种利用铝灰的粉墙灰及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粉墙灰及其制备方法，特别涉及一种利用铝灰的粉墙灰及其制备方法，属于铝制造和建筑领域。

背景技术

铝灰是原铝生产、铝合金及加工、废铝回收等铝工业过程中产生的一种高污染废弃物。该废弃物为高温下铝与空气反应形成的必然产物，产量巨大。随着我国电解铝产量、铝加工、废铝回收量的逐年增加，将产生大量的铝灰，如不妥善处理，不仅浪费了资源，而且还污染环境，所以对铝灰的处理与利用具有重要的意义。

铝灰包括一次铝灰和二次铝灰，铝电解过程中电解槽维修及废弃产生的废渣、铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣、铝电解过程中产生的盐渣和浮渣、铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣四种废渣属于有色金属冶炼废物。这些均属于一次铝灰。

一次铝灰中金属铝含量在70~80%，一般采用炒灰或压榨等方法回收铝灰中的金属铝，灰渣冷却后进一步细磨筛分出铝颗粒，得到的细灰即为二次铝灰。

一次铝灰是一种危险废物，里面含有大量氟化物、氰化物、碳化铝、氮化铝等有毒有害物质。大多数国家已经将二次铝灰危险废物，因其中的AlN、Al4C3遇水产生NH3和CH4等气体，其气味恶臭，氟化物和氰化物遇水溶出会污染自然水体，因此如过不加处理而是直接进行填埋的话，将会对环境产生严重的危害。

一次铝灰的无害化工艺：通过研磨、洗涤、酸浸、碱浸或水洗等方式，去除铝灰中的氮化物、氟化物、盐分等杂质后得到无害化的铝灰再进行安全填埋。

处理方式多种多样，一般将铝灰加入碳酸钠、氢氧化钠作为熔炼介质，在低于 900℃的温度下熔炼，熔炼完成后进行热水浸出，分步沉淀完成各组分的分离；铝灰中碳化铝、氮化铝和氰化物分解，氟化物、氯化物与碱性物质反应生成氟化钠和氯化钠，氧化铝和氧化硅生成氯酸钠和硅酸钠，水浸后调节PH值，分步沉淀出氢氧化铝和水玻璃，剩余溶液多效蒸发出工业用盐，氢氧化铝经煅烧后返回电解槽回用。可浸出氟含量为8.91mg/L，

二次铝灰经处理后得到铝灰。二次铝灰经处理后得到的中间产品(熟料)氮化铝含量为0.26％，其主要成分为Al₂O₃:82.91％，NaCl:0.25％，SiO₂:5.45％，MgO:7.36％，TiO₂:1.10％，Fe₂O₃:0.67％。中间产品的可浸出氟含量为8.91mg/L，低于危险废物鉴别标准中规定的100mg/L，符合工业固体废物排放标准，常用的方法采用填埋方式处理，但是，由于经过二次处理后的铝灰中仍然含有有价值的中间产品，而且，铝灰中的主要成分是氧化铝，氧化铝具有本产品具有增稠性、耐磨性、高强度等特点，作为废物废弃，有些浪费，可惜，能够主要成为为氧化铝的铝灰利用是一种解决铝灰废弃的途径。

近年来，随着房地产业的快速增长，旧城改造，老旧建筑物的返修，室内用的腻子，室外用的粉墙的需求量也在不断地增加，粉墙灰的需求量也在不断增加，如何将铝灰特别是经过处理的二次铝灰得到有效地利用已经成为铝制造厂家的一大课题。

发明内容

针对目前建筑领域粉墙灰需求量的增加以及二次铝灰的废弃问题，本发明提供一种利用铝灰的粉墙灰及其制备方法，其目的是利用铝灰中含有的氧化铝特点，提高道路的耐压、耐磨、不破裂，减少道路的维护投入，延长道路的维护周期，保障道路的畅通。

本发明的技术方案是：一种利用铝灰的粉墙灰，所述粉墙灰包括石膏、石灰、二次铝灰、涂料滑石粉，其重量百分比为：石膏20-35%、石灰25-40%、铝灰10-18%、涂料6-38%、稀料8-30%、滑石粉10-25%、凝结剂1-5%；

进一步，所述铝灰为一次铝灰或二次铝灰；

进一步，所述铝灰优选为二次铝灰；

进一步，所述涂料包括白色涂料、黄色涂料、红色涂料，蓝色涂料及其它们中的一种或多种的混合物；

进一步，所述白色涂料为钛白粉、立德粉、硫化锌、锑白中的一种或多种的混合物；

进一步，所述黄色涂料为镉黄、铁黄、铅铬黄，耐光黄G、联苯胺黄中的一种或多种的混合物；

进一步，所述红色涂料为铁红、镉红、甲苯胺红中的一种或多种的混合物。

一种利用铝灰的粉墙灰的制备方法，其特征在于：所述粉墙灰的制备步骤如下：

1）确定制备粉墙灰的重量，按照所述粉墙灰包括石膏、石灰、二次铝灰、涂料滑石粉，其重量百分比为：石膏20-35%、石灰25-40%、铝灰10-18%、涂料6-38%、稀料8-30%、滑石粉10-25%、凝结剂1-5%的重量百分比分别称取各种原料；

2）提前2小时以上将石灰、铝灰加水混合搅拌调制成糊状，待用；

3）混合石膏、滑石粉，并加水进行搅拌调制成糊状；

4）按照所需颜色，将涂料和稀料混合，与上述2）、3）糊状料混合，一边搅拌，一边与颜色样本进行比对，达到所需颜色，调制粘稠状；

5）使用前加入凝结剂，搅拌后使用。

本发明的在石灰、石膏的基础上通过添加涂料，不仅能够实现传统的白色墙体装饰，而且可添加不同颜色的涂料粉，改变粉墙灰的颜色，对乡镇建筑物的美观可起到装饰作用，能够改变建筑物的外墙颜色，可提高城市的美观性，特别对高层建筑、老旧建筑物的外墙保温、外墙装饰的表面粉墙，起到了一定作用；通过添加稀料，一方面有利于涂料的溶解，另外，可加快粉墙后的干燥；通过添加一次或二次铝灰，不仅能够进一步提高粉墙灰的粘度，而且能够提高外墙灰的强度，可解决传统铝灰废弃引起的扬尘、空气污染等现象，减少了铝生产厂家因废弃铝灰带来的困惑，同时，可以将废弃物的铝灰变为为宝，用于建筑物的装修，不仅可以降低传统墙体粉状的成本和用量，而且能够降低废物处理成本，为其他工业废料的应用提供了一个借鉴。

具体实施方式

以下是本发明中原材料的简要说明

石膏是单斜晶系矿物，是主要化学成分为硫酸钙（CaSO₄）的水合物。石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等；石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性，使之具优良的隔音、隔热和防火性能。石膏蕴藏量大，来源广泛，而且硬度低，便于成型。

石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物，经900～1100℃煅烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。石灰在土木工程中应用范围很广，石灰具有较强的碱性，在常温下，能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应，生成有水硬性的产物，产生胶结。因此，石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消化。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。在本实施例中主要利用熟石灰。

铝灰：一次铝灰中金属铝含量在70~80%，一般采用炒灰或压榨等方法回收铝灰中的金属铝，灰渣冷却后进一步细磨筛分出铝颗粒，得到的细灰即为二次铝灰。二次铝灰经处理后主要成分是氧化铝。

滑石粉是一种工业产品，为硅酸镁盐类矿物滑石族滑石，主要成分为含水硅酸镁，经粉碎后，用盐酸处理，水洗，干燥而成；常用于塑料类、纸类产品的填料，橡胶填料和橡胶制品防黏剂，高级油漆涂料等。

凝结剂（coagulant）又称凝聚剂和凝集剂，能使溶胶凝结的物质。主要是盐类等电解质，其离子能中和胶体粒子的相反电荷而引起凝结。是用于澄清浑水，净化污水的一种物质，如硫酸铝、明矾就是常用的凝集剂，加入冰中后起化学反应，经过搅拌形成絮状物，促使悬浮杂质沉淀，故有净化水的作用。常用的（1）强凝结剂，凝结作用迅速，例如乙酸铵和乙酸的水溶液、硝酸钙的醇（甲醇或乙醇）溶液；（2）缓凝结剂，凝结作用较慢，例如氟硅酸钠的水溶液、皂土和氢愧疚化铝的水悬胶体；（3）热凝结剂，是在一定温度下能使胶乳凝结的物质，应用较多的是锌氨络离子[Zn（NH₃）n]²⁺，可由氧化锌或氯化锌与氨水等配制而成，近年来也使用各种合成高聚物如聚乙烯甲基醚、聚氧丙烯二醇（分子量500-850）等。此外，如净化水用的明矾和硫酸铝，凝结豆腐用的石膏，和从牛乳中沉淀酪素用的乙酸等都是凝结剂。又如土壤中加入部分水解的聚丙烯腈钠盐或羟化乙酸乙烯的苹果酸聚合物，难使土壤凝结，防止被风吹散，增加水土保持作用等。

实施例

以下实施例中分别利用了一次铝灰和二次铝灰，分别进行了试验。

所述涂料白色涂料、黄色涂料、红色涂料，蓝色涂料以及四种涂料的混合涂料；

所述白色涂料成分包括钛白粉TiO₂、立德粉ZnS·BaSO₄、硫化锌ZnS、锑白Sb2O3，在以下的实施例中使用了锑白。

所述黄色涂料成分包括镉黄CdS·BaSO₄、铁黄Fe₂O₃·H₂O、铅铬黄xPbCrO₄·yPbSO₄，耐光黄G、联苯胺黄，在以下的实施例中使用了镉黄。

所述红色涂料成分包括铁红Fe₂O₃乳液、镉红nCdS·CdSe、甲苯胺红，在以下的实施例中使用了铁红Fe₂O₃乳液。

所述涂料，除上述涂料外，可根据需要进行相应地方调配，达到所需的颜色。

具体是制备办法有：

1）确定制备粉墙灰的重量，在所述粉墙灰包括石膏、石灰、二次铝灰、涂料滑石粉，其重量百分比为：石膏20-35%、石灰25-40%、铝灰10-18%、涂料6-38%、稀料8-30%、滑石粉10-25%、凝结剂1-5%的重量百分比范围内称取各种原料；

2）使用一次铝灰时，提前2小时以上将石灰、铝灰混合加水搅拌成糊状，使其氨气释放；

使用二次铝灰时，提前半小时以上将石灰、铝灰混合加水搅拌成糊状，防止有氨气释放；

3）混合石膏、滑石粉，并加水进行搅拌成糊状；

4）按照所需颜色，将涂料和稀料混合，与上述2）、3）糊状料混合，一边搅拌，一边与颜色样本进行比对，达到所需颜色，调制粘稠状；

5）使用前加入凝结剂，搅拌后使用，搅拌是在桶内设置小型搅拌机进行的搅拌，桶内的泥浆之间利用人工抹灰。下一步，计划降低泥浆的粘稠度，利用喷涂机进行喷涂，以此提高粉墙速度；另外寻求利用室外粉墙机进行粉墙的新途径。

具体实施例

在以下的实施例中，实施例2、4、6使用了二次铝灰，实施例2、4、5、7使用的是一次铝灰。

在实施例中，实施例1、2、3、4、5、6、7依次为白色、红色、黄色、蓝色、浅黄色、深绿色、浅红色。在这些实施例中，分别加入与之匹配的涂料。其中的蓝色涂料，直接购买了市场上的蓝色涂料进行制备。当然，其他涂料也可以直接采用市场销售的涂料制备彩色粉墙用泥浆。在具体的实施中，利用了人工进行外墙的粉墙，室内墙体粉墙时，利用了自动粉墙机。

所述旧楼改造，是指在砖砌建筑物，为了提高其保温性能，在外墙贴一层3-5cm左右的保温板，然后在保温板的外层增加覆盖一层网，再在网的外层抹灰，在本实施例的粉墙为人工实施。

经过粉墙后的墙体由于增加了涂料，其颜色不同，丰富了建筑物的不同颜色。

室内粉墙后，为了提高室内安全，对室内进行了检测，室内甲醛标准为≤0. 10mg/m³室内氨气民用建筑工程≤0.20mg/m3，在试验中发现，如果石灰、铝灰混合不提前2小时混合，搅拌的话，其中的氨气会出现超标现象。从上述检测结果来看，实施例2、4、6的氨气和甲醛含量尽管符合要求，但是，与二次铝粉的检测结果相比，甲醛含量仍然较高，因此，在室内粉墙时，推荐使用二次铝灰。

室内有超标，室外就不会有问题，因此，没有对室外进行相应的检测。

在本次检测中，使用的甲醛和检测仪器是有上海爱客生物科技有限公司生产的检察官GT58。

氨气检测仪器利用另外陆凯电子生产的K-600M 泵吸六合一气体检测仪。同时对其他气体进行了检测，发现主要是氨气气体明显，其他气体远低于标准，因此，没有将其他气体的数据列入表内。甲醛与氨气的检测均在粉墙后一周以内进行的检测。

另外，对抹灰强度进行了检测，结果表明强度均在M15的等级，在水泥抹灰砂浆和水泥粉煤抹灰砂浆之间轻度。高于水泥石灰和水泥石膏灰的等级。墙体抹灰硬化的检侧是在施工15天后进行的检测。

本发明的在石灰、石膏、腻子粉的基础上通过添加涂料，不仅能够实现传统的白色墙体装饰，而且可添加不同颜色的涂料粉，改变粉墙灰的颜色，对乡镇建筑物的美观可起到装饰作用，能够改变建筑物的外墙颜色，可提高城市的美观性，特别对高层建筑、老旧建筑物的外墙保温、外墙装饰的表面粉墙，起到了一定作用；通过添加稀料，一方面有利于涂料的溶解，另外，可加快粉墙后的干燥；通过添加一次或二次铝灰，不仅能够进一步提高粉墙灰的粘度，而且能够提高外墙灰的强度，可解决铝灰废弃引起的扬尘、空气污染等现象，减少了铝生产厂家因废弃铝灰带来的困惑，同时，可以将废弃物的铝灰变为为宝，特别是在室内使用一次铝灰时，需要提前与石灰混合搅拌，释放其中的氨气等气体，然后使用，可降低室内氨气的含量，将这种粉墙灰用于建筑物的装修，不仅可以降低传统墙体粉状的成本和用量，而且能够降低废物处理成本，为其他工业废料的应用提供了一个借鉴。

Claims (8)

1.一种利用二次铝灰的粉墙灰，其特征在于：所述粉墙灰包括石膏、石灰、二次铝灰、涂料滑石粉，其重量百分比为：石膏20-35%、石灰25-40%、铝灰10-18%、涂料6-38%、稀料8-30%、滑石粉10-25%、凝结剂1-5%。

2.根据权利要求1所述的一种利用二次铝灰的粉墙灰，其特征在于：所述铝灰为一次铝灰或二次铝灰。

3.根据权利要求1所述的一种利用二次铝灰的粉墙灰，其特征在于：所述铝灰优选为二次铝灰。

4.根据权利要求1所述的一种利用二次铝灰的粉墙灰，其特征在于：所述涂料包括白色涂料、黄色涂料、红色涂料，蓝色涂料及其它们中的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求2所述的一种利用二次铝灰的粉墙灰，其特征在于：所述白色涂料为钛白粉、立德粉、硫化锌、锑白中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求2所述的一种利用二次铝灰的粉墙灰，其特征在于：所述黄色涂料为镉黄、铁黄、铅铬黄，耐光黄G、联苯胺黄中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求2所述的一种利用二次铝灰的粉墙灰，其特征在于：所述红色涂料为铁红、镉红、甲苯胺红中的一种或多种的混合物。

8.一种利用二次铝灰的粉墙灰的制备方法，其特征在于：所述粉墙灰的制备步骤如下：

1）确定制备粉墙灰的重量，按照所述粉墙灰包括石膏、石灰、二次铝灰、涂料滑石粉，其重量百分比为：石膏20-35%、石灰25-40%、铝灰10-18%、涂料6-38%、稀料8-30%、滑石粉10-25%、凝结剂1-5%的重量百分比分别称取各种原料；

2）提前2小时以上将石灰、铝灰加水混合搅拌调制成糊状，待用；

3）混合石膏、滑石粉，并加水进行搅拌调制成糊状；

4）按照所需颜色，将涂料和稀料混合，与上述2）、3）糊状料混合，一边搅拌，一边与颜色样本进行比对，达到所需颜色，调制粘稠状；

5）使用前加入凝结剂，搅拌后使用。