[发明专利]赤泥建筑材料的制备方法

说明书

本发明提供一种赤泥建筑材料的制备方法。通过将赤泥、屏蔽物料及胶凝物料混合得到赤泥磷酸盐胶凝材料，经成泥、制粒、固化压制及烧结处理后，最终制备出赤泥建筑材料。所述赤泥建筑材料包括建筑构件、装饰板材及路面材料，以及耐热1500℃以下的其它制品，具有无毒、无放射性、高强度、致密等特性。本发明的方法简单，流程短，且能够屏蔽赤泥放射性，使其达到建筑材料国家标准核素限量要求。并且在屏蔽放射性的同时，获得无毒、无味、无公害、耐腐蚀、耐高温的高强度赤泥建筑材料。从而能够大规模消耗和利用赤泥，实现变废为宝。

技术领域

本发明涉及赤泥回收利用领域，尤其涉及一种赤泥建筑材料的制备方法。

背景技术

赤泥作为电解铝工业的固体废物，碱性极强，某些赤泥还具有放射性。至2020年底，我国至少有3亿吨电解铝赤泥只能露天堆放，且为避免其飘到空气中造成大气污染，需要进行浇水，保持一定的湿度，使其以湿赤泥块方式存放。随着电解铝工业化发展，堆放的赤泥会越来越多，既带来环境污染，也会使人受到伤害的危险性越来越大，周边环境也会越来越无法实现绿色生态。

如何处理和消化赤泥是长期存在的课题。对赤泥放射性出现过一些调查和研讨，但是没有可实施的工业化对策；对赤泥强碱性出现过一些脱碱工艺的研究和专利，但是，脱碱不仅投资大，而且还会带来一系列次生环境污染及附带的成本增加问题。目前尚无大量消耗赤泥、大量利用赤泥的简单工业化方法。

制造建筑材料是大宗消耗赤泥的出路之一。就常规的建筑材料、建筑制品如赤泥水泥、赤泥墙体砖、赤泥免烧砖、赤泥路面砖而言，有放射性的原料赤泥，屏蔽放射性为第一要素。含赤泥的建筑材料和制品，普遍强度较低，提高含赤泥制品强度是第二要素。酸性磷酸盐无机胶是耐高温的无机粘结剂，广泛用于铸造砂型固化、耐火材料无定形浇注料、航天航空合金零部件表面陶瓷耐热涂层等方面。当磷酸盐以一定浓度的“胶水”形式与赤泥粉末混合胶合在一起时，水溶性磷酸盐胶体在赤泥氧化物颗粒之间形成三维连通网络，70％以上赤泥颗粒大小在200nm左右，与磷酸盐胶体网络构成了一种液-固“微观复合材料”。磷酸盐粘结剂胶与赤泥中的氧化物表面有极好的润湿性，可以充分铺展，相互粘结牢固。赤泥的强碱性是酸性磷酸盐固化的必要条件。赤泥不必脱碱，可满足磷酸盐固化要求。赤泥强碱性的“缺点”变成了“优点”。液相磷酸盐可以在室温或加热后由变成固相，称为固化。固化后的磷酸盐的本征强度(理论强度)可达到110MPa。磷酸盐中的某些陶瓷颗粒，由于胶水的流动性而带动与赤泥中的多种氧化物颗粒接触，在较高温度下扩散形成多种固溶体，磷酸盐强度与赤泥强度叠加，进一步增加微观复合材料强度，以往赤泥-粘土、赤泥-废渣材料强度的低弊病得以消除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种赤泥建筑材料的制备方法，采用赤泥、屏蔽物料及胶凝物料为主要原材料，制备成赤泥建筑材料，可实现大规模工业化消耗和利用赤泥，实现变废为宝。

为了达到上述目的，本发明提供了一种赤泥建筑材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、提供主料及辅料，所述主料包括赤泥、屏蔽物料、及胶凝物料，所述辅料包括硼酸粉、聚乙二醇粉、及微粉蜡粉；

步骤2、往主料和辅料中添加水，并搅拌均匀，静止陈化，得到稠泥浆；

步骤3、将稠泥浆过筛，待稠泥浆水分蒸发后，形成赤泥预混料；

步骤4、将赤泥预混料进行室温制粒，制得流动泥团粒；

步骤5、将流动泥团粒装入模具中，压制成型形成生坯；

步骤6、将生坯进行烧结处理，形成赤泥建筑材料。

所述赤泥采用在赤泥堆放场除去宏观杂物的赤泥块；所述屏蔽物料为铁粉、赤铁矿粉、磁铁矿粉、炼铁废渣粉、炼钢废渣粉、氧化锶、氧化铋、氧化硼、及氧化锆中的一种或多种；所述胶凝物料为水溶性高温磷酸盐无机胶。