[发明专利]一种赤泥陶粒的原料混合配比及其制备方法

说明书

本发明公开了一种赤泥陶粒的原料混合配比及其制备方法。其原料为15％‑75％的赤泥，10％‑65％的建筑废料或污泥或铝钒土或粉煤灰或煤矸石或粘土或粘结剂，1％‑20％的水，5％‑35％的碎玻璃或SiO₂、5％‑25％的水泥和10％‑45％的发泡剂或发气剂或膨胀剂或其他添加物(包括膨润土、NaNO₃粉末、淀粉和铝、锌、电石、镁等金属粉末等)。粘结剂、发气剂和发泡剂包含市场上现有的所有种类。其制作工艺流程包括原料处理、成球造粒、分层筛选、温度箱烘干、生陶粒煅烧、冷却。本发明所制陶粒符合国家和各行业相关安全要求和指标，具备十分优异的声学性能，且耐高温高压、强度较大。此外本发明还大量采用了固体废物，环保意义十分突出。生产设备采用生物燃料，相对普通锻烧制作方法较节能。

技术领域

本发明属于固废处理及资源化利用技术领域，具体涉及一种综合利用冶炼氧化铝过程中所产生的废渣赤泥以及建筑垃圾、污泥、碎玻璃等固废生产赤泥陶粒的配比及制作。

背景技术

目前,我国已成为全球第一大氧化铝生产国,与此同时,在氧化铝生产过程中排出的固体废弃物赤泥大量堆积，不仅使铝工业企业付出管理赤泥的高昂费用，而且易对环境造成严重的辐射污染和化学污染。有鉴于此，本发明专利利用赤泥，同时添加建筑垃圾、污泥、煤矸石、粉煤灰、碎玻璃等固废或者固体，以及水泥等建筑材料，结合添加剂(如发泡剂、发气剂、膨胀剂)综合制作陶粒。

(1)氧化铝生产过程中排放的废渣是赤泥，具有一定的辐射性，其主要矿物有Al₂O₃、SiO₂、CaO、Na₂O、Fe₂O₃、TiO₂等。赤泥主要有害成份是含有Na₂O的附液，附液含碱2～3g/L，pH值在12.2～13.0之间。

(2)赤泥取自广西某铝业公司拜尔法生产氧化铝工艺的副产品。其主要化学成分：Fe₂O₃-25.52％，CaO-24.29％，Al₂O₃-20.70％，SiO-29.6％，Na₂O-1.96％。赤泥的主要矿物有赤铁矿、针铁矿、水化石榴石、一水硬铝石、含水硅铝酸钠、钙钛矿、羟钙石、方解石等。赤泥颗粒比较细，主要分布在2～16μm(约占80％)范围内，比表面积为7.08m²/g。

(3)所采用的广西某铝工业公司生产的拜尔法赤泥中Fe、Ca、Al含量偏高，Si含量较低，故添加碎玻璃来提高硅的含量。所用碎玻璃的化学成分:SiO₂-92.1％，Al₂O₃-1.4％，Fe₂O₃-0.5％，Na₂O-2.1％，其他配料包括膨润土、粘结剂。

发明内容

本发明所制陶粒的形状、粒径和强度可控，密度合适，重金属浸出率、辐射值符合国家和各行业相关安全要求和指标

相对于现有陶粒，本发明所制作的陶粒具有十分优异的声学性能，采用的发气剂或发泡剂或膨胀剂，使之不仅内部膨胀多孔，而且表面微孔数量更多，因而吸音性能十分突出，所制作的陶粒可用在制作吸音降噪材料方面，将大大有利于减少人类生活环境中的噪音。

与一般的陶粒相比，本发明的陶粒的制作采用成球机调控，球度更好，此外，经过特殊工艺烧制可使之耐高温高压，而且强度较大，通过添加的材料保证了其密度合适。本发明制作的陶粒更适合作为石油开采的压裂剂。本发明不仅解决了赤泥的利用问题，而且还大量采用了建筑废物、煤矸石、污泥、粉煤灰等其他固废，因而环保意义十分突出。生产设备采用生物燃料，相对普通锻烧制作方法较节能。

具体实施方式

一、原料配比