[发明专利]一种基于赤泥原料的免蒸砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料墙体砖及其制备方法，尤其涉及一种基于赤泥原料的免蒸砖及其制备方法。

背景技术

2003年以来，国内170个城市限时禁用实心粘土砖，研究实心粘土砖的替代品迫在眉睫，其中免烧砖因其生产成本低廉、性能优越、环境效益好等特点而大力发展起来。对此前人做了很多研究，例如，岳云龙等人利用赤泥和粉煤灰作为原料、水泥为固化剂来制作免烧砖，配料为：碱矿渣水泥60％，赤泥30％，粉煤灰10％，通过加压成型制作，得到的免烧砖的力学性能达到国家粉煤灰砖的标准。王梅等人研制了赤泥粉煤灰砖，试验的最佳配比为：赤泥25－40％，粉煤灰18－28％，骨料30－35％，水泥1％，石灰8－10％，石膏2－3％，含水率15－17％，陈化8－12h，采用40MP_a的压力成型，所制作的免烧砖的力学性能达到国标中对蒸压灰砂砖MU15的要求。生雷等人对赤泥陶粒粉煤灰免蒸免烧砖做了一些研究，试验的最佳配比为：赤泥18％，陶粒46％，粉煤灰21％，水泥15％，通过制砖机压力成型，所得的砖达到国家对免烧砖的标准。上述给出赤泥制砖的技术方案存在以下缺点：①成型压力高或加入骨料，故砖的容重大，不满足轻质高强的要求；②要求的含水率低，对成型工艺要求高，若生产控制不好，易使免烧砖的水稳定性和大气稳定性差；③均使用水泥等原材料势必会加大免烧砖的生产成本，也会影响该技术的推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于赤泥原料的免蒸砖及其制备方法，解决赤泥、矿渣、脱硫灰和脱硫石膏工业废渣利用率低的问题。

本发明的目的是这样实现的：以工业废渣赤泥为主要原料，以工业废渣脱硫灰、矿渣、石灰、脱硫石膏为辅料，以水玻璃为碱性激发剂；其质量百分比组成为：赤泥70－80％；脱硫灰0－10％；矿渣0－10％；石灰5％；脱硫石膏8－10％；水玻璃0－5％。

制备方法包括：烘干工艺、称量配料及粉磨混合工艺，具体方法过程如下：

(1)烘干工艺：用烘干机将赤泥、脱硫灰、矿渣、石灰、脱硫石膏烘干，脱除其中的自由水分；

(2)粉磨工艺：将赤泥放入球磨机中粉磨至比表面积≥600m²/kg；

(3)称量配料及混合工艺：按上述原料配方进行称量配料，然后将上述三种原料放入球磨机中混合粉磨至比表面积≥600m²/kg；

(4)原料配比以及成型：赤泥70－80％；脱硫灰0－10％；矿渣0－10％；石灰5％；脱硫石膏8－10％；水玻璃0－5％，另加水，加水量占配料物料总量的30－40％；在搅拌机中充分搅拌，浇筑入模，放在振动台密实成型；

(5)标准养护：用塑料薄膜包裹后进行标准养护，待充分固化1-3天后脱模放在托架上，运送至养护场地；

(6)自然养护：在自然条件下进行养护，即可；也可用热空气循环养护，缩短养护时间和生产周期。

所述的赤泥为烧结法生产氧化铝中产生的工业废渣，烘干破碎至其粒径小于0.15mm；所述的矿渣为粒化高炉矿渣微粉，符合GB/T 18046-2008标准规定的粒化高炉矿渣微粉，为粒化高炉矿渣经磁选除铁处理后粉磨使其达到比表面积≥400m2/kg制得，其中粒径小于50μm的超细粒化高炉矿渣微粉占总质量的80％以上；所述的石灰为生石灰；球磨细度过180目筛的数量≥98％；所述的石膏为对含硫原料煤、油等燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产品脱硫石膏或者天然二水石膏，所述的二水石膏的品位大于90％；所述的碱激发剂为模数1.5-2.5的钠水玻璃，水剂和粉剂均可。

有益效果，由于采用了上述方案，采用工业废弃物赤泥为主要原料，添加适量的石灰、脱硫石膏等钙质校正原料，在碱性介质水玻璃的激发下可以有效提高赤泥的胶凝活性，可以变废为宝，逐步消除工业废渣赤泥带来的种种环境污染问题。本发明制备过程没有高温、高压工艺条件，无需煅烧和蒸汽养护，仅通过机械振动浇注成型和自然养护即可制得赤泥墙体砖；另外，本发明采用碱激发赤泥代替水泥作为胶凝材料，不仅有利于环保，而且成本低廉，生产过程几乎不排放CO2、SO2、NOx等有害气体，总体上是一种绿色环保的清洁工艺。

本发明的优点在于：

(1)早期强度明显，后期强度也能达到国家标准。

(2)制作耗能低，生产和工艺养护条件简单，而且产品的容重低。

仅在粉磨工艺和混合工艺的时候需要用到球磨机磨细和混合材料，整个生产过程耗能低。产品容重低，降低运输耗能，而且使用方面。