[发明专利]一种赤泥河砂烧结砖的生产工艺

说明书

技术领域

   本发明涉及一种主要利用废弃有害物赤泥和自然界大量的河砂制作建筑用砖的工艺。

背景技术

赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的固体粉状废弃物，由于它的pH值很高又含有氟化物，故属有害废渣。在我国赤泥累积堆存量高达数千万吨，赤泥的堆存不仅占用大量的土地和农田、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且赤泥中的氟化物、碱等污染物在雨水和冲灰水的浸泡和淋溶作用下会大量溶出，经包气带渗入含水层，进而污染地下水，影响生态环境和人体健康。此外，干化赤泥形成的粉尘到处飞扬，破坏生态环境，造成大气污染。

粘土砖作为应用量最大、最广的建筑材料，可是粘土砖的生产很大程度上是以毁坏可耕种的土地、不可再生的能源、过度的消耗以及环境污染为代价的。而自然界存在着大量的河砂，尤其是黄河中下游河床淤积的河砂。因此，寻找粘土的替代材料或新的墙体材料刻不容缓。

发明内容

   本发明利用废弃有害物赤泥和自然界大量河砂制作成建筑用砖，达到消除污染制作成建筑用材的目的。

本发明的技术方案为：采用的原料主要是赤泥和河砂，他们间所占重量配比分别为40～70%和30～60%；其制作工艺流程为：原料自然风干粉碎→过筛→配料→加水搅拌→陈化→成型→干燥→烧成→浸水→养护。所用的原料赤泥和河砂均匀经自然风干后，原料粉碎后过0.6～0.8㎜孔径筛。搅拌时加原料总重量的12～16%的水。成型后的砖坯经干燥后水分降低到5%以下。在烧成过程中从常温升至300℃以下时升温速率为4.5℃/min.300℃～900℃时升温速率为4.3℃/min，900℃时升温速率为4.5℃/min，直至达到最高烧结温度。浸水工艺为：当砖坯出炉时对砖块进行淋水或浸水，时间为2h。对新烧成砖坯进行淋水养护3~5天，每天1~2次，每次20～30分钟。

本发明的有益效果是：本发明利用赤泥和河砂为原料生产建筑用砖，该砖各项指标达到《烧结普通砖》(GB5101-2003)一等品标准。本发明一方面解决了赤泥大规模综合利用的问题，同时缓解河砂淤积的问题，且可创造良好的经济效益，达到环境保护和社会效益的双赢。

具体实施方式

例1．取自然风干的赤泥0.4吨和河砂0.6吨，河砂用黄河河床淤积河砂为最好，将赤泥粉碎后与河砂均过0.6～0.8㎜孔径的筛，放入搅拌机内加水0.12吨进行搅拌均匀，之后的工艺为：（1）陈化： 将配好的物料陈化1~2天，以促进混合料中的水分充分迁移，润湿原料颗粒，让水分在原料颗粒周图形成水膜，改善混合料的物理性质，特别是提高混合料的干燥性能与塑性指数。（2）成型：将陈化好的物料用制砖磨具成型，成型压力控制在15-20KN，加压速度0.2~0.4KN/S。（3） 干燥：采用自然风干和加热烘干结合的方法；先将成型砖坯自然风干3~4天，进行加热烘干，使得砖坯水分由成型水分12%~16%降低到5%以下，避免含水量高在烧成阶段产生过多的水蒸气，使得压力过大，导致砖体炸裂。（4）烧成：低温阶段，考虑到热冲击性和残余水分的影响，升温速率不宜过快，以4.5℃/min为宜。温度达到300℃以上时，升温速率可以提高到约4.3℃/min,达到900℃以后升温速度约4.5℃/min这样的升温速率一直到最高烧结温度。该阶段，过快的升温速率并不可取，因为升温速率过快，会使砖中一些反应不完全，将导致强度较差。（5）浸水：当砖坯出炉时，温度大概在300℃左右，这时候应马上对砖块进行淋水或浸水，浸水时间为2h。（6）养护：对新烧成砖坯进行淋水养护3~5天，每天1~2次，每次20～30分钟。

例2．取自然风干的赤泥0.55吨和河砂0.45吨，河砂最好用黄河淤积河砂，将赤泥粉碎后与河砂均过0.6～0.8㎜孔径的筛，放入搅拌机内加水0.14吨进行搅拌均匀，之后的工艺与例1相同。

例3．取自然风干的赤泥0.7吨和河砂0.3吨，河砂最好用黄河淤积河砂，将赤泥粉碎后与河砂均过0.6～0.8㎜孔径的筛，放入搅拌机内加水0.16吨进行搅拌均匀，之后的工艺与例1 相同。