[发明专利]一种利用废弃物制备的防辐射重骨料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种利用废弃物制备的防辐射重骨料及其制备方法，所述防辐射重骨料按照重量百分比的以下原料制成：废弃阴极射线管玻璃30～35%、钡泥15～20%、高铁赤泥40～45%以及焦粉10～15%；在制备该防辐射重骨料时，按照上述比例称取原料，然后将原料分别粉碎或研磨，再将处理后的原料充分混合并造球，接着对造球得到的生坯进行烘干，再然后对烘干后的生坯进行分段焙烧，使其充分反应，最后随炉冷却降至250‑350℃时出炉即可得到防辐射重骨料。本发明的防辐射重骨料以赤泥、钡泥和废弃阴极射线管玻璃为主要原料，替代了较为昂贵和稀缺的重晶石，可减轻我国建材行业对重晶石的依赖，缓解工业快速发展带来的优质重晶石匮乏的危机。

技术领域

本发明属于重骨料制造技术领域，具体涉及一种利用废弃物制备的防辐射重骨料及其制备方法。

背景技术

近些年来，显示技术迅速发展，液晶显示技术、等离子体显示技术在许多方面比阴极射线管显示技术具有更大优势，所以我国电脑和电视机上的废弃阴极射线管重金属玻璃量高速增长。阴极射线管玻璃往往含有钡和铅重金属，如果处置不当，会严重危害到人类健康和生态环境。因此阴极射线管废玻璃的综合处理和二次利用变得十分重要。

钡盐生产过程中残余固体称为钡泥，钡泥中水溶性钡易渗入地下水，使地下水Ba²⁺超标，对人体造成巨大伤害，寻找钡泥的综合利用途径迫在眉睫。

赤泥是 Al₂O₃生产过程中产生的工业固体废弃物，赤泥中除含有 Fe、Al、Si 外还带有 Sc、Ti等一些稀散元素和一定的碱量。赤泥pH值在11左右，且含铁量高、产生量大，传统的堆存、填海等处置方式将会对周边的饮用水、大气、土壤造成严重污染，并浪费了大量良田，严重影响了铁、铝工业的可持续发展。赤泥含有大量有用元素，尤其以拜耳法工艺产出的高铁赤泥，因铁含量较高更具潜在利用价值。

高效处理阴极射线管、钡泥和高铁赤泥成为困扰科技工作者的一个新的难题。合理利用工业废弃物，最大发挥二次资源的潜能。将废弃物加工成高附加值产品，对降低环境风险和资源循环利用具有重要意义。

重晶石混凝土是目前最常用的防辐射混凝土之一，广泛应用于医学和防辐射工程。但是，随着工业不断开发，优质、单一型重晶石矿日益枯竭，我国目前绝大部分重晶石矿品位低，使得重晶石混凝土原料十分缺乏。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种利用废弃物制备的防辐射重骨料及其制备方法，该重骨料的制备方法以冶金工业废弃物为主要原料，生产成本较低且制得的重骨料可作为混凝土的原料，具有较好的辐射屏蔽性能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用废弃物制备的防辐射重骨料，防辐射重骨料按照重量百分比的以下原料制成：废弃阴极射线管玻璃30～35%、钡泥15～20%、高铁赤泥40～45%以及焦粉10～15%。

进一步的，防辐射重骨料按照重量百分比的以下原料制成：废弃阴极射线管玻璃33%、钡泥15%、高铁赤泥41%以及焦粉11%。

所述原料中，废弃阴极射线管玻璃的主要组成为：SiO₂45～50%、PbO 20～25%、Na₂O8～10%、BaO 1～2%、Al₂O₃5～8%、CaO 5～8%、和K₂O 1～3%。

所述原料中，高铁赤泥的主要组成为：SiO₂20～25%、Fe₂O₃ 24～35%、Al₂O₃15～20%、TiO₂4～8%、CaO 10～15%、Na₂O 5～8%和K₂O 0.1～0.3%。