赤泥复合砖及制备方法

刘忠礼

1993年12月15日

1992年6月5日

1992年6月5日

山西铝业建设公司

C04B28/06GK1079452SQ9210413

赤泥 砖及 复合

1.一种赤泥复合砖，包括赤泥和水，其特征在于(1)配料时各组份的重量百分比为赤泥∶粉煤灰∶石灰∶石膏∶砂∶水=19～37∶4～13∶2～5∶4～8∶19～54∶15～35；(2)赤泥复合砖产品的主要物化性能抗压强度10～20MPa，抗折强度2.4～3.5MPa，软化系数0.80～1.018，吸水率14～18%，容重1500～1650kg/m3，干湿循环抗压强度增加10～15%，抗冻性-15℃，15次，耐酸性(在0.5%盐酸溶液中浸泡一个月)抗压强度增加25～30%，耐碱性(在0.5%氢氧化钠溶液中浸泡一个月)抗压强度增加25～35%2.根据权利要求1所述的赤泥复合砖，其特征在于石灰和石膏都经磨细，其中石灰的细度-0.08mm≥80%，石膏的细度-0.08mm≥95%3.根据权利要求1所述的赤泥复合砖的制备方法，包括配料与混合、搅拌碾压、压制成型和养护等工序，其特征在于压制成型后直接养护制成4.根据权利要求3所述的赤泥复合砖的制备方法，其特征在于压制成型时的成型压力为15～25MPa5.根据权利要求3所述的赤泥复合砖的制备方法，其特征在于养护为自然养护，开始养护时应避免太阳光直接爆晒，环境温度不应低于5℃

本发明涉及矿渣砖及其制备方法，特别是赤泥复合砖及其制备方法铝工业中，从铝土矿提取氧化铝时，要排放出赤泥和石灰等废渣，由于排放的赤泥量巨大加上它有一定的放射性，给处置带来困难，因此，赤泥的综合利用已成为刻不容缓的任务过去，国内外对赤泥的利用仅用作填海造地，大部分置于尾矿坝中堆积起来或是倒入废矿坑或江河湖泊中，这势必造成环境污染和需要大量的处置费用近年来，各国都很重视赤泥的处理和利用，进行了大量的试验研究工作，主要用在建筑材料工业上，为用于生产水泥，作铺路材料和混凝骨料，生产轻质板材或砌块、玻璃料和陶瓷制品等，也有添加一些物质后经压制和烧结制砖的报道，如GB135-4807介绍了以干燥的50-90%赤泥和8-50%粘土加18-25%的水，混合制成砖坯，经干燥后在900-1000℃下焙烧制成砖，一般用它制砖时都要经过高温烧结工序，工序较长，能耗高，成本高本发明的目的是为了克服现有技术的不足而提供一种工序少、不需要烧结工序的节能型建筑材料-赤泥复合砖及其制备方法它为合理利用赤泥开辟了一条新路本发明所述的赤泥复合砖由赤泥、粉煤灰、经磨细的石灰(-0.08mm≥80%)和石膏(-0.08mm≥95%)组成的胶结料加砂和水组成配料时各组分的重量百分比为赤泥∶粉煤灰∶石灰∶石膏∶砂∶水∶19～37∶4～13∶2～5∶4～8∶19～54∶15～35，制得的赤泥复合砖的主要物化性能为抗压强度10-20MPa，抗折强度2.4～3.5MPa，软化系数0.89～1.108，吸水率14-18%，容重1550-1650Kg/m，干湿循环抗压强度增加10-15%，抗冻性-15℃，15次，耐酸性(在0.5%盐酸溶液中浸泡一个月)抗压强度增加25-30%，耐碱性(在0.5%氢氧化钠溶液中浸泡一个月)抗压强度增加25-35%本发明所述的赤泥复合砖是将上述各组分按配料比例混合，搅拌碾压，然后用15～25MPa的压力压制成型，最后在不低于5℃的环境中自然养护一段时间后制成本发明系利用胶结料中的赤泥和粉煤灰和潜在活性，在激发剂(石灰和石膏)的作用下进行水化，生成新的沉淀物和新的结晶，并凝结在一起起固结硬化作用，使制品具有一定的强度水的作用一是使胶结料(赤泥、粉煤灰、石灰和石膏)进行水化，以结晶水的形式存在于水化产物中起增强作用，二是使混合物具有一定的粘度利于成型，但水量必须适当，水分过大，成型制品易变形，产生裂缝;水量过少，混合物粘度不够，成型制品松散必须控制成品砖中的赤泥掺量，使砖既能达到一定的强度，又能达到放射性指标(总活性值＜1，226Ra比活性＜200Bq/kg)的要求，掺入砂子一是为了增加砖的密集度以增加其抗冻性;二是降低砖的放射性水平，使其符合放射性要求，但掺砂量应控制在一定的范围内，掺多了虽能确保砖产品的放射性水平合格，但相对降低了胶结料中赤泥的含量，使砖的强度下降;掺少了，虽能保证砖的强度要求，但胶结料中赤泥含量相对增加，可能造成砖的放射性水平超标且此时砖的孔隙率大影响抗冻性制备本发明所述的赤泥复合砖时，采用CXF400型高细粉碎机将石灰和石膏磨细，采用LNX-500型行星式轮碾混合机进行配料的混合，用YZM-70型压砖机成型，成型压力应控制在15-25MPa，压力过高，砖的表面易产生裂纹;压力过低，砖松散，孔隙度大，容重小，强度不够，抗冻性不合格养护采用自然养护，养护时间随生产季节和制品28天后的强度而定，夏天一般经10天左右的养护就能达到28天强度的70%，春秋季养护时间需15天左右，在室外养护时，应避免太阳光曝晒;养护时环境温度不应低于5℃，因温度过低，水化反应慢，强度增大过慢本发明所述的赤泥复合砖经江苏环境监测站监测放射性合格同时各种性能均达到建筑行业用砖要求，且质量稳定、容量轻，属节能型建筑材料，其原料易得，工序少，特别是省去了能耗高的烧结工序，节煤省电，故生产成本低，生产周期短，不污染环境，它的研制成功为开发利用赤泥开辟了一条新途径用山西铝厂烧结法赤泥(总活性值2.12，226Ra310.8Bq/kg)、山西铝厂电热厂灰渣场的粉煤灰(容重0.76～0.80g/cm3，含水＜40%，细度-0.08mm≥80%)，山西铝厂排放并经磨细的石灰(CaO85%，-0.080mm≥80%)、经磨细的天然二水石膏(-0.08mm≥95%)和禹门口黄河砂(细度模数1.8～2，含泥量4～8%)及天然水为原料所进行的典型实验的结果如下 上述实施例所制得的赤泥复合砖，经江苏省环境监测站分析，总活性值为0.93，226Ra比活性120.6Bq/kg，符合GB6763-86要求，产品的其它物化性能符合建筑用砖要求，可用作建筑材料