[发明专利]一种利用二次铝灰制备烧结材料的方法

说明书

本发明涉及一种利用二次铝灰制备烧结材料的方法，属于铝工业和建筑材料领域。本发明的烧结材料，主要由以下重量份数的原料制成：二次铝灰10~80份，A原料20~90份。本发明将各原料磨细至特定粒度后混料，经半干压成型制成坯体，坯体经干燥后加热至850~1050^oC并予以一定时间的保温，随炉冷却后即得烧结材料。本发明有效固化二次铝灰中的有害成分，给其提供一种新的处理方向，所得烧结材料性能优异、应用范围广泛，各项性能均能满足相应国家标准。

技术领域

本发明涉及一种利用二次铝灰制备烧结材料的方法，属于建筑材料和铝工业领域。

背景技术

铝灰是在金属铝生产、加工制造、使用及回收阶段产生的，是铝工业的副产物，中国是世界上最大的铝生产和消费的国家，随着铝工业的发展，铝灰的积累量也不短攀升。铝灰有一次铝灰和二次铝灰之分，一次铝灰由于金属铝含量较高，回收较为普遍；由于二次铝灰的工艺和产生过程原因，二次铝灰中含有较多的氧化铝、盐、氟化物、氮化铝等物质，堆放填埋会污染环境，对人体健康也造成危害，已被列入最新的《国家危险废物名录》。

专利CN 111170750A公布了一种二次铝灰无害化制造耐火材料的方法，通过高温煅烧的方式将二次铝灰中的金属铝和其他铝化合物转化为氧化铝，并且使氟化物、氯化物挥发，煅烧后的氧化物与添加剂混合后制成铝镁质的耐火材料。某专利公开一种废铝灰处理工艺，将石灰石破碎后和铝灰(替代铝矾土)按照一定比例混合，煅烧成熟料即精炼渣。

专利CN111232984A公布了一种利用硅灰和铝灰制备高稳定性免烧介孔氧化硅铝材料的方法，通过高速研磨激活硅铝灰混合物活性，加入碳酸氢铵溶液搅拌并利用低温等离子体照射，最后烘干得到高稳定性的介孔氧化硅铝材料。

专利CN109678556A公开了一种铝灰制备轻质高铝保温砖的方法，通过添加助烧剂、造孔剂、粘结剂等添加剂，制备出具有强度高、导热系数低、高温重烧线变率低等优点的轻质高铝保温砖。

发明内容

基于上述铝灰的背景及现状，本发明提供了一种二次铝灰回收利用的方法，有效解毒，改善二次铝灰再利用难的问题；本发明的第二个目的在于提供了一种低成本高性能的新型烧结材料。

为实现上述内容，本发明的技术方案如下：

一种利用二次铝灰制备烧结材料的方法，包括以下步骤：

(1)将二次铝灰与A原料加水混合均匀，得泥料，具体为：先将二次铝灰与原料A按照计划配比充分混合均匀，再加水搅拌，使水均匀浸润干料，得泥料；

(2)将步骤(1)所得泥料陈化后制成坯体；

(3)将步骤(2)所得坯体经室温自然干燥后，升温至850～1050℃并保温1～5h，随炉冷却后即得。

进一步，所述步骤(1)中二次铝灰的重量份数为10～80份，优选20～60份；A原料的重量份数为20～90份，优选40～80份；水的重量份数为5～15份，优选8～12份；其中二次铝灰与A原料的总重量份数为100份。

进一步，所述步骤(1)中二次铝灰的化学组成如下：Al₂O₃50～70％，Na₂O₃～10％，CaO10％，2～10％的F，SiO₂10％，Fe₂O₃3％，其他为杂质。

进一步，所述步骤(1)中A原料的主要成分为硅酸盐矿物，包括建筑垃圾、煤矸石、页岩、黏土、粉煤灰、渣土、淤泥的一种或几种的混合料。

进一步，所述步骤(1)中二次铝灰和A原料均在95℃～105℃下干燥24h。