專利名稱：：赤泥免燒磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種建筑材料，尤其涉及一種主要利用從鋁土礦中提煉氧化鋁后排除的工業(yè)固體廢物-赤泥為原料制備而成的赤泥免燒磚及其制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：赤泥是從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)固體廢物。一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。鋁土礦中鋁含量高的，采用拜爾法煉鋁，所產(chǎn)生的赤泥稱拜爾法赤泥;鋁土礦中鋁含量低的,用燒結(jié)法或用燒結(jié)法和拜爾法聯(lián)合煉鋁，所產(chǎn)生的赤泥分別稱為燒結(jié)法赤泥或聯(lián)合法赤泥。赤泥的物理性質(zhì)顆粒直徑0.088~0.25毫米，比重2.7-2.9，容重0.8-1.0,熔點(diǎn)1200~1250°C。生產(chǎn)1噸氧化鋁要排出0.6~2.0噸赤泥。全世界每年排放赤泥約6000萬噸，我國對赤泥的利用率僅為15左右，有的國家把赤泥排入海中，因含有堿等有害物質(zhì)而污染海洋，危害漁業(yè)生產(chǎn)。有的在陸地堆放,占用農(nóng)田，污染水系，干燥后隨風(fēng)飄揚(yáng)，又污染大氣。為了減少污染，赤泥堆場底部應(yīng)鋪設(shè)不透水層，在赤泥堆上面鋪土種植植物。但積極合理的辦法是開展綜合利用，如用赤泥生產(chǎn)建筑材料、土壤改良劑，以及回收其中的金屬等。40年代以來，許多國家就赤泥的綜合利用提出了幾十種方法，但絕大多數(shù)沒有達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的要求，主要是由于赤泥漿不易干燥,脫水能耗大。另外,這種赤泥中鐵和堿的含量高，也不利于制造水泥。如用以煉鐵，其中的堿會腐蝕爐襯的耐火材料，赤泥中的氧化鈦還會使?fàn)t渣粘度增加，造成高爐操作困難等，另外，赤泥中的放射性元素也大大超過國家限定標(biāo)準(zhǔn)，這些都嚴(yán)重制約了赤泥的綜合利用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以赤泥為主要原料制備而成的赤泥免燒磚，該赤泥免燒磚不僅消除了赤泥所存在的無放射性污染，而且，其各項(xiàng)性能指標(biāo)都符合建筑材料的要求。本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種赤泥免燒磚，主要由以下重量份的各組分組成赤泥5-30份、粉煤灰20-30份、石英砂或碎石粉20-50份、石灰5-15份、石膏2-8份；優(yōu)選的，各組分的重量份是赤泥8-25份、粉煤灰24-30份、石英砂或碎石粉25-30份、石灰8-12份、石膏3-5份；更優(yōu)選的，各組分的重量份是赤泥20份、粉煤灰25份、石英砂或碎石粉28份、石灰10份、石膏4份；其中，所述的赤泥可以是干赤泥(存放時間為IO年以上)也可以是濕赤泥(存放時間為l年以內(nèi))，更優(yōu)選的，所述的赤泥由濕赤泥和干赤泥按照5:0.8的重量比例纟且成。所述的石英砂或碎石粉的粒徑控制在10mm以下，；所述的粉煤灰可以是干粉煤灰也可以是濕粉煤灰；為了達(dá)到更優(yōu)的效果，上述組分中還可含有0-3重量份的水泥，優(yōu)選為含有1重量份的水泥。為了消除或中和赤泥中所存在的過多的游離堿，上述組合物中還可含有0.0002-0.0005重量份的硫酸鎂，更優(yōu)選為0.00025重量份的硫酸鎂。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種制備上述赤泥免燒磚的方法。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的(1)按所述重量份取各組分；(2)將赤泥粉碎，控制粒徑小于10mm;將石膏粉碎成細(xì)粉，過160-200目篩；將石英砂或碎石粉粉碎成細(xì)粉，控制粒徑小于10mm;(3)粉煤灰、石英砂或碎石粉、石灰、石膏和硫酸鎂混合在一起后，用攪拌均勻、陳化處理、再加入水泥和一定量的水(控制含水量在10-15%之間)之后攪拌均勻，壓制成型，養(yǎng)護(hù)，即得。其中，所述的養(yǎng)護(hù)為自然養(yǎng)護(hù)或蒸壓養(yǎng)護(hù)；自然養(yǎng)護(hù)是指在室溫下噴灑水養(yǎng)護(hù)28天出廠；蒸壓養(yǎng)護(hù)是指在蒸汽壓力為1.2Mpa下保持壓力4小時，蒸養(yǎng)后存放7天出廠。本發(fā)明赤泥免燒磚的各項(xiàng)性能均符合要求，其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)等等級，其它的各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合要求；尤其是將赤泥中的放射性元素進(jìn)行了有力的衰減和屏蔽，顯著降低其中的放射性危害。此外，本發(fā)明赤泥免燒磚中加入一定量的硫酸鎂，有效的中和了赤泥中所含有的大量的游離堿，消除了由于赤泥中所含有的大量的游離堿所導(dǎo)致的磚表面泛霜的現(xiàn)象。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。實(shí)施例1赤泥免燒磚的制備按以下重量取各組分干赤泥8;粉煤灰24、石英砂(其粒徑控制在10mm以下)25、石灰8、石膏3，水泥l(xiāng),硫酸鎂0.0002;將赤泥粉碎，控制粒徑小于10mm;將石膏粉碎成細(xì)粉，過160-200目篩；將石英砂粉碎成細(xì)粉，控制粒徑小于10mm;將赤泥、粉煤灰、石英砂、石灰、石膏和硫酸鎂混合在一起后，用斗式提升機(jī)提升后再用輪碾攪拌的方式攪拌均勻、陳化處理、再加入水泥和一定量的水(控制含水量在10-15%之間)之后攪拌均勻，壓制成型，在室溫下噴灑水養(yǎng)護(hù)28天，即得。實(shí)施例2赤泥免燒磚的制備按以下重量取各組分干赤泥25;粉煤灰30、碎石粉(其粒徑控制在10mm以下)30、石灰12、石膏5，水泥3,石危酸《美0.0005;將干赤泥粉碎，控制粒徑小于10mm;將石膏粉碎成細(xì)粉，過160-200目篩；將碎石粉粉碎成細(xì)粉，控制粒徑小于10mm;將干赤泥、粉煤灰、碎石粉、石灰、石膏和硫酸鎂混合在一起后，用斗式提升機(jī)提升后再用輪碾攪拌的方式攪拌均勻、陳化處理、再加入水泥和一定量的水(控制含水量在10-15%之間)之后攪拌均勻，壓制成型，在蒸汽壓力為1.2Mpa下保持壓力4小時，蒸養(yǎng)后存放7天出廠，即得。實(shí)施例3赤泥免燒磚的制備5按以下重量取各組分干赤泥3.5、濕赤泥21.5;粉煤灰30、石英砂(其粒徑控制在10mm以下)30、石灰12、石膏5,水泥3,硫酸鎂0.0005;將赤泥粉碎，控制粒徑小于10mm;將石膏粉碎成細(xì)粉，過160-200目篩；將碎石粉粉碎成細(xì)粉，控制粒徑小于10mm;將赤泥、粉煤灰、碎石粉粉、石灰、石膏和硫酸鎂混合在一起后，用斗式提升機(jī)提升后再用輪碾攪拌的方式攪拌均勻、陳化處理、再加入水泥和一定量的水(控制含水量在10-15%之間)之后攪拌均勻，壓制成型，在蒸汽壓力為1.2Mpa下保持壓力4小時，蒸養(yǎng)后存放7天出廠，即得。實(shí)施例4赤泥免燒磚的制備按以下重量取各組分干赤泥2.8,濕赤泥17.2;粉煤灰25、石英砂(其粒徑控制在10mm以下)28、石灰IO、石膏4，水泥1,硫酸鎂0.00025;將赤泥粉碎，控制粒徑小于10mm;將石膏粉碎成細(xì)粉，過160-200目篩；將石英砂粉碎成細(xì)粉，控制粒徑小于10mm;將赤泥、粉煤灰、石英砂、石灰、石膏和硫酸鎂混合在一起后，用斗式提升機(jī)提升后再用輪碾攪拌的方式攪拌均勻、陳化處理、再加入水泥和一定量的水(控制含水量在10-15%之間)之后攪拌均勻，壓制成型，在室溫下噴灑水養(yǎng)護(hù)28天，即得。試驗(yàn)例本發(fā)明赤泥免燒磚的各項(xiàng)性能檢測試驗(yàn)受試樣品本發(fā)明實(shí)施例l、2、3和4所制備的赤泥免燒磚，分別編號為受試樣品1、受試樣品2、受試樣品3和受試樣品4;一、本發(fā)明赤泥免燒磚的抗壓和抗折強(qiáng)度檢測試驗(yàn)測試驗(yàn)，檢測結(jié)果見表1.表1本發(fā)明赤泥免燒磚的抗壓和抗折強(qiáng)度檢測試驗(yàn)5天強(qiáng)度/Mpa28天強(qiáng)度/Mpa強(qiáng)度等級(JC422-91)抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度受試樣品112.83.421:64,116級受試々羊品413.73.820.94.718級按照J(rèn)B11945-1999的標(biāo)準(zhǔn)對自然養(yǎng)護(hù)的本發(fā)明赤泥免燒磚進(jìn)行抗壓和抗折強(qiáng)度檢測試驗(yàn)，檢測結(jié)果見表2.表2本發(fā)明赤泥免燒磚的抗壓和抗折強(qiáng)度;f全測試驗(yàn)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>二、本發(fā)明赤泥免燒磚的綜合性能檢測結(jié)果將受試樣品1、受試樣品2、受試樣品3和受試樣品4的放射性、凍后強(qiáng)度、干燥收縮率、炭化系數(shù)、外觀質(zhì)量等各性性能進(jìn)行了綜合檢測，檢測后的結(jié)果見表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注按照GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》的國家標(biāo)準(zhǔn)對本發(fā)明赤泥免燒磚的放射性進(jìn)行檢測；按照此檢測標(biāo)準(zhǔn)，赤泥的內(nèi)照射指數(shù)為1.6,外照射指數(shù)為2.1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國家限量的標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種赤泥免燒磚，主要由以下重量份的各組分組成赤泥5-30份、粉煤灰20-30份、石英砂或碎石粉20-50份、石灰5-15份、石膏2-8份、水泥0-3份。2、按照權(quán)利要求1的赤泥免燒磚，其特征在于，各組分的重量份是赤泥8-25份、粉煤灰24-30份、石英砂或碎石粉25-30份、石灰8-12份、石膏3-5份。3、按照權(quán)利要求2的赤泥免燒磚，其特征在于，各組分的重量份是赤泥20份、粉煤灰25份、石英砂或碎石粉28份、石灰10份、石膏4份。4、按照權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)的赤泥免燒磚，其特征在于所述的赤泥是干赤泥或濕赤泥，或者是由干赤泥和濕赤泥組成。5、按照權(quán)利要求4的赤泥免燒磚，其特征在于所述的赤泥由濕赤泥和干赤泥按照5:0.8的重量比例組成。6、按照權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)的赤泥免燒磚，其特征在于還含有0.0002-0.0005重量份的硫酸鎂。7、按照權(quán)利要求6的赤泥免燒磚，其特征在于硫酸鎂的重量份是0.00025。8、一種制備權(quán)利要求1所述赤泥免燒磚的方法，包括(1)按所述重量份取各組分；(2)將赤泥粉碎，控制粒徑小于10mm;將石膏粉碎成細(xì)粉，過160-200目篩；將石英砂或碎石粉粉碎成細(xì)粉，控制粒徑小于10mm;(3)粉煤灰、石英砂或碎石粉、石灰和石膏混合在一起后，攪拌均勻、陳化處理，再加入水泥和水，控制含水量在10-15%之間，繼續(xù)攪拌均勻，壓制成型，養(yǎng)護(hù)，即得。全文摘要本發(fā)明公開了一種赤泥免燒磚及其制備方法。該赤泥免燒磚主要由以下重量份的各組分組成赤泥5-30份、粉煤灰20-30份、石英砂或碎石粉20-50份、石灰5-15份、石膏2-8份、水泥0-3份。本發(fā)明赤泥免燒磚的各項(xiàng)性能均符合要求，其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)等等級，其它的各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合要求；尤其是將赤泥中的放射性元素進(jìn)行了有力的衰減和屏蔽，顯著降低其中的放射性危害。此外，本發(fā)明赤泥免燒磚中加入一定量的硫酸鎂，有效的中和了赤泥中所含有的大量的游離堿，消除了由于赤泥中所含有的大量的游離堿所導(dǎo)致的磚表面泛霜的現(xiàn)象。文檔編號C04B28/14GK101468905SQ20071030569公開日2009年7月1日申請日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者劉貴堂申請人:劉貴堂