[发明专利]用铝灰制作的免烧砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种免烧砖，具体涉及一种用铝灰制作的免烧砖及其制备方法。包括以下重量百分数的原料制成：铝灰80％‑95％和外加剂5％‑20％，外加剂包括以下重量份数的成分：硅酸盐70‑80份、氧化物15‑30份、硼酸盐3‑5份、硫酸盐5‑10份、磷酸盐3‑5份、卤素盐1‑2份和木质素磺酸盐1‑5份。本发明铝灰中各种氧化物发生键合反应，生成莫来石晶体结构、钙矾石晶体结构等硬化骨架，颗粒间生成C‑S‑H凝胶，将难以处理的铝灰处理得到免烧砖，经处理后的铝灰表现出稳定的物理化学性能，具有免烧、免蒸养、高强度、高软化系数等特点。本发明还提供其制备方法，采用免煅烧工艺，成本低，保护环境，不会产生二次污染。

技术领域

本发明涉及一种免烧砖，具体涉及一种用铝灰制作的免烧砖及其制备方法。

背景技术

铝灰(也被称作铝渣)是在一次和二次铝工业中所产生的一种废弃物。

铝灰主要生成于氧化铝经熔盐电解生产铝的过程中，由于操作和测定器具的携带、阳极更换、出铝、铸锭以及电解槽大修等原因，会产生一定量的铝渣。近年来，我国铝生产能力及产量大幅度增加，每年产生的铝灰量很大，堆积占用土地，污染环境。

另一方面，铝灰是一种可再生的资源，但一直没得到足够的重视，成为破坏环境的一个因素。随着经济的发展，废铝积蓄量的逐年大幅度增加，如果不寻找经济有效并且环保的方法加以治理，将越来越突显其对环境的严重威胁。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用铝灰制作的免烧砖，将难以处理的铝灰处理得到免烧砖，具有免烧、免蒸养、高强度、高软化系数等特点；本发明还提供其制备方法，成本低，保护环境，不会产生二次污染。

本发明所述的用铝灰制作的免烧砖，包括以下重量百分数的原料制成：铝灰80％-95％和外加剂5％-20％，外加剂包括以下重量份数的成分：硅酸盐70-80份、氧化物15-30份、硼酸盐3-5份、硫酸盐5-10份、磷酸盐3-5份、卤素盐1-2份和木质素磺酸盐1-5份。

所述的硅酸盐为A组分、B组分和C组分按重量比为25-30：50-60：0-5的混合物，其中：A组分为硅酸二钙，B组分为硅酸三钙，C组分为硅酸钠或偏硅酸钠中的至少一种。

所述的氧化物为氧化钙；

所述的硼酸盐选自硼酸钠或硼酸钙中的至少一种；

所述的硫酸盐选自硫酸钙、硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁或硫酸铝中的至少一种；

所述的磷酸盐选自磷酸钠或偏磷酸钠中的至少一种；

所述的卤素盐选自氯化钙、氯化钠、氯化铵或氯化铁中的至少一种；

木质素磺酸盐选自木质素磺酸钠或木质素磺酸钙的至少一种。

铝灰选自铝厂产出的废弃物铝灰，铝灰粒径≤30mm，其含水率要求小于1％，且要求连续级配。连续级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充使制品形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值。这样可达到提高制品综合性能的目标。选用连续级配铝渣能够降低制品的空隙率和总表面积，提高强度、耐久性，改善和易性，并且有助于压砖机的压实成型过程。

本发明中硅酸盐中的硅酸二钙及硅酸三钙发生水化反应生成硅酸钙凝胶，将体系中的颗粒、晶体牢固粘结，很大程度上提高制品的强度。硅酸钠与硫酸盐、卤化物等发生反应生成凝胶，并与颗粒固结，与体系中其他组分相互催化以提高制品强度。

本发明中的硼酸盐的作用机理是非常复杂的，起到多功能的作用。以硼酸钠为例，硼酸钠在体系中电离分解，起到调节pH的作用，分子式为：