赤泥用处理剂、拜耳法赤泥处理方法、混凝土、建筑材料与流程

文档序号:20195896发布日期:2020-03-27 20:08阅读:297来源:国知局
本发明涉及环保领域,具体是一种赤泥用处理剂、拜耳法赤泥处理方法、混凝土、建筑材料。
背景技术
:在烧结法、拜耳法和联合法三种氧化铝生产工艺中,拜耳法目前居于主导地位,大约95%的氧化铝都采用拜耳法生产,其中,拜耳法赤泥是拜耳法生产氧化铝时排出的污染性废渣,如果不进行合理处理,容易造成环境污染。在造纸行业,碱法制浆应用过程中产生的废水含有大量的木质素,由于呈黑褐色,故称作造纸黑液。造纸黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质,直接排放到水体中会造成严重的污染,进而对生态环境造成严重的破坏。对于拜尔法赤泥的综合利用,目前大多是将拜尔法赤泥作为一般矿物原料进行利用,例如,可以参与混凝土的配料,但绝大多数没有达到工业生产的要求。拜耳法赤泥中富含fe(oh)3凝胶和al(oh)3凝胶,使得赤泥的保水性较强,不易干燥,脱水能耗大,40年代以来,许多国家就拜尔法赤泥的综合利用提出了几十种方法,但绝大多数没有达到工业生产的要求,因而拜耳法赤泥的综合利用率在三种赤泥中最低,几乎没有得到有效利用。但是,现有拜尔法赤泥的流动度较低,存在下料困难且在搅拌过程中难以分散均匀的问题。技术实现要素:本发明实施例的目的在于提供一种赤泥用处理剂、拜耳法赤泥处理方法、混凝土、建筑材料,以解决上述
背景技术
中提出的现有拜尔法赤泥存在下料困难且在搅拌过程中分散不均的问题。为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:一种赤泥用处理剂,包括以下按照重量份的原料:石灰石粉0.9-1.1份、造纸黑液0.9-1.1份、水1.0-3.0份。作为本发明进一步的方案:所述造纸黑液的固含量为20-30%。作为本发明再进一步的方案:所述石灰石粉中氧化钙的含量不小于50%,所述石灰石粉的比表面积不小于400m2/kg。优选的,所述石灰石粉中氧化钙的含量为50%,所述石灰石粉的比表面积为400m2/kg。优选的,所述水可以是选自纯净水、矿泉水、蒸馏水、去离子水或软水中的任意一种,这里并不作限定,可以根据需要进行选择。优选的,所述拜耳法赤泥来自中铝山东有限公司,所述拜耳法赤泥的含水率为20-30%,所述拜耳法赤泥中三氧化二铝的含量为20-30%。作为本发明再进一步的方案:所述造纸黑液的固含量为25%。优选的,所述造纸黑液来自山东泉林纸业有限公司,且固含量为25%。本发明实施例的另一目的在于提供一种拜耳法赤泥处理方法,所述拜耳法赤泥处理方法,包括以下步骤:1)将所述赤泥用处理剂与拜耳法赤泥进行混合,得到混合料;2)将所述混合料中加入有机硅消泡剂,混合,得到拜耳法赤泥处理后料浆。作为本发明再进一步的方案:所述拜耳法赤泥与所述赤泥用处理剂的质量比为5-7:3-5。作为本发明再进一步的方案:所述有机硅消泡剂的加入量为所述混合料重量的0.03‰-0.05‰倍,所述有机硅消泡剂是上海碧朗环保科技有限公司的型号为yb-820的有机硅消泡剂。本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述的拜耳法赤泥处理方法处理得到的拜耳法赤泥处理后料浆。作为本发明再进一步的方案:所述拜耳法赤泥处理后料浆的含水率为38-42%。作为本发明再进一步的方案:所述拜耳法赤泥处理后料浆的塑性粘度为34-36pa·s。本发明实施例的另一目的在于提供一种混凝土,部分包含上述的拜耳法赤泥处理后料浆。本发明实施例的另一目的在于提供一种混凝土的制备方法,所述混凝土的制备方法,包括以下步骤:称取上述拜耳法赤泥处理后料浆,将所述拜耳法赤泥处理后料浆折算成干基后与水泥按照质量比为3:7的比例混合,再按照现有混凝土配方比例加水和沙石进行混合,常规养护,得到所述混凝土。需要说明的是,拜耳法赤泥中水溶性相对较好的水化硅铝酸钠与石灰石粉反应生产水化碳铝酸盐,使惰性的石灰石粉具有一定的水化活性,且拜耳法赤泥中存在部分具有火山灰活性的氧化铝和氧化铁,造纸黑液的高碱度也对火山灰材料有一定的激发作用,因此,此料浆的活性指数远高于拜耳法赤泥,亦高于粉煤灰。几种材料的粒度分布优化降低了粉料体系的孔斜率,且由于造纸黑液中的固形物有30%为碱木素,具有一定的减水作用,因此,其流动度比较高,施工性能良好。本发明实施例的另一目的在于提供一种建筑材料,部分或全部包含上述的混凝土。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明实施例提供的赤泥用处理剂包括以下的原料:石灰石粉、造纸黑液与水,本发明实施例提供了一种拜耳法赤泥处理方法,通过以拜耳法赤泥和造纸黑液为原料,利用造纸黑液的分散作用,使拜耳法赤泥分散成均匀的料浆,在料浆的制备过程中,通过加入适量的石灰石粉以降低浆体的粘度,使拜耳法赤泥以液相的形式通过水泵输送参与混凝土的配料,解决了现有拜尔法赤泥存在下料困难且在搅拌过程中分散不均的问题,提高了对拜尔法赤泥与造纸黑液的综合利用率,减少了直接排放造成的环境污染问题,具有广阔的市场前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。实施例1一种拜耳法赤泥处理方法,包括以下步骤:1)称取5kg的拜耳法赤泥、1kg石灰石粉、1kg造纸黑液和1kg水,进行混合得到混合料,其中,所述造纸黑液的固含量为24%;2)将所述混合料中加入300g有机硅消泡剂,混合,得到拜耳法赤泥处理后料浆。其中,所述拜耳法赤泥来自中铝山东有限公司,所述拜耳法赤泥的含水率为20%,且三氧化二铝的含量为20%。所述造纸黑液来自山东泉林纸业有限公司,且固含量为24%。所述石灰石粉中氧化钙的含量为60%,比表面积为500m2/kg。所述有机硅消泡剂是上海碧朗环保科技有限公司的型号为yb-820的有机硅消泡剂。所述拜耳法赤泥处理后料浆的含水率为38%。实施例2一种拜耳法赤泥处理方法,包括以下步骤:1)称取7kg的拜耳法赤泥、1kg石灰石粉、1kg造纸黑液和3kg水,进行混合得到混合料,其中,所述造纸黑液的固含量为26%;2)将所述混合料中加入500g有机硅消泡剂,混合,得到拜耳法赤泥处理后料浆。其中,所述拜耳法赤泥来自中铝山东有限公司,所述拜耳法赤泥的含水率为30%,且三氧化二铝含量为30%。所述造纸黑液来自山东泉林纸业有限公司,且固含量为26%。所述石灰石粉中氧化钙的含量不小于50%,比表面积不小于400m2/kg。所述有机硅消泡剂是上海碧朗环保科技有限公司的型号为yb-820的有机硅消泡剂。所述拜耳法赤泥处理后料浆的含水率为42%。实施例3一种拜耳法赤泥处理方法,包括以下步骤:称取6kg的拜耳法赤泥、1kg石灰石粉、1kg造纸黑液(固含量25%)、2kg水和300g有机硅消泡剂,搅拌均匀形成稳定的悬浊液,得到拜耳法赤泥处理后料浆;其中,所述拜耳法赤泥来自中铝山东有限公司,其含水率为25%,其三氧化二铝的质量含量为20%;所述造纸黑液来自山东泉林纸业有限公司,固含量为25%;所述石灰石粉中氧化钙的质量含量为50%,所述石灰石粉的平均比表面积为400m2/kg;所述有机硅消泡剂是上海碧朗环保科技有限公司的型号为yb-820的有机硅消泡剂。其中,所述拜耳法赤泥处理后料浆的含水率为40%,所述拜耳法赤泥处理后料浆的塑性粘度为35pa·s,易于采用泵送方式输送。实施例4一种拜耳法赤泥处理方法,包括以下步骤:1)称取0.9kg石灰石粉、0.9kg造纸黑液和1kg水作为赤泥用处理剂,将称取的0.9kg石灰石粉、0.9kg造纸黑液和1kg水加入至5kg的拜耳法赤泥中,进行混合得到混合料,其中,所述造纸黑液的固含量为20%;2)将所述混合料中加入300g有机硅消泡剂,混合,得到拜耳法赤泥处理后料浆。其中,所述拜耳法赤泥来自中铝山东有限公司,所述拜耳法赤泥的含水率为20%,且三氧化二铝的含量为20%。所述造纸黑液来自山东泉林纸业有限公司。所述石灰石粉中氧化钙的含量为60%,比表面积为500m2/kg。所述有机硅消泡剂是上海碧朗环保科技有限公司的型号为yb-820的有机硅消泡剂。实施例5一种拜耳法赤泥处理方法,包括以下步骤:1)称取1.1kg石灰石粉、1.1kg造纸黑液和3kg水作为赤泥用处理剂,将称取的1.1kg石灰石粉、1.1kg造纸黑液和3kg水加入至7kg的拜耳法赤泥中,进行混合得到混合料,其中,所述造纸黑液的固含量为30%;2)将所述混合料中加入500g有机硅消泡剂,混合,得到拜耳法赤泥处理后料浆。其中,所述拜耳法赤泥来自中铝山东有限公司,所述拜耳法赤泥的含水率为30%,且三氧化二铝的含量为30%。所述造纸黑液来自山东泉林纸业有限公司。所述石灰石粉中氧化钙的含量为60%,比表面积为500m2/kg。所述有机硅消泡剂是上海碧朗环保科技有限公司的型号为yb-820的有机硅消泡剂。实施例6一种拜耳法赤泥处理方法,包括以下步骤:1)称取1kg石灰石粉、1kg造纸黑液和2kg水作为赤泥用处理剂,将称取的1kg石灰石粉、1kg造纸黑液和2kg水加入至7kg的拜耳法赤泥中,进行混合得到混合料,其中,所述造纸黑液的固含量为25%;2)将所述混合料中加入400g有机硅消泡剂,混合,得到拜耳法赤泥处理后料浆。其中,所述拜耳法赤泥来自中铝山东有限公司,所述拜耳法赤泥的含水率为25%,且三氧化二铝的含量为25%。所述造纸黑液来自山东泉林纸业有限公司。所述石灰石粉中氧化钙的含量为60%,比表面积为500m2/kg。所述有机硅消泡剂是上海碧朗环保科技有限公司的型号为yb-820的有机硅消泡剂。实施例7将实施例1-6中得到的料浆作为掺和料折算成干基后分别与水泥按照质量比为3:7的比例混合,接着加水对其强度和流动度进行测试,然后将该强度与纯水泥的强度进行对比,其比值即为对应掺和料的28d活性指数,具体的方法参照gb/t1596-2005的《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中的方法进行,所述28d活性指数的28是指待测试样品的养护时间,所述28d活性指数用公式h28=(r/r0)×100计算,其中,h28是28d活性指数,单位为百分数(%);r是试验胶砂28d抗压强度,单位为兆帕;r0是对比胶砂28d抗压强度,单位为兆帕。同时,以粉煤灰和拜耳法赤泥作为对比例按照相同方法进行28d活性指数测试,具体的28d活性指数结果如表1所示。表128d活性指数测试结果表组别28d活性指数(%)实施例1补充对应的实施例的检测数据实施例2实施例379实施例4实施例5实施例6粉煤灰70拜耳法赤泥51从表1可以看出,拜耳法赤泥中水溶性相对较好的水化硅铝酸钠与石灰石粉反应生产水化碳铝酸盐,使惰性的石灰石粉具有一定的水化活性,且拜耳法赤泥中存在部分具有火山灰活性的氧化铝和氧化铁,造纸黑液的高碱度也对火山灰材料有一定的激发作用,因此,实施例3中得到的料浆的活性指数远高于拜耳法赤泥,亦高于粉煤灰。实施例8将实施例1-6中得到的料浆进行流动度表征,所述流动度表征按gb/t2419中的方法进行测试,同时,以粉煤灰和拜耳法赤泥作为对比例按照相同方法进行流动度表征,具体的流动度表征结果如表2所示。表2流动度表征结果表组别流动度比(%)实施例1补充对应的实施例的检测数据实施例2实施例3110实施例4实施例5实施例6粉煤灰101拜耳法赤泥98从表2可以看出,几种材料的粒度分布优化降低了粉料体系的孔斜率,且造纸黑液有一定的减水作用,因此,其流动度比较高,流动度表征物料的施工性能,流动度比越大,则施工性能越好。本发明实施例的有益效果如下,本发明实施例提供了一种拜耳法赤泥处理方法,本发明实施例以拜耳法赤泥和造纸黑液为原料,利用造纸黑液的分散作用,使拜耳法赤泥分散成均匀的料浆,在料浆的制备过程中,通过加入适量的石灰石粉以降低浆体的粘度,使拜耳法赤泥以液相的形式通过水泵输送参与混凝土的配料,解决了拜耳法赤泥下料困难、分散不均的问题,同时省却了因干燥赤泥和黑液所需要的能耗,具有广阔的市场前景。上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。当前第1页1 2 3 
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