基于碱渣制作的免烧砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属免烧砖领域，尤其涉及一种基于碱渣制作的免烧砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002]纯碱是重要的基础化工原材料，广泛应用于建材、冶金、化工等工业。生产纯碱的主要方法有氨碱法、联碱法和天然碱法，我国以氨碱法生产纯碱为主，约占我国纯碱的产量70%，目前国内氨碱法生产纯碱工艺过程中，每生产1吨纯碱就要向外排放0.3吨碱渣，由此产生了大量碱渣。相比于其他固体废弃物，碱渣由于含有大量的氯化物，处理较为困难。因而，主要以填埋、堆放方式处置。
[0003]碱渣的综合利用在化工、环保等方面得到了广泛的研究。其研究涉及重金属吸附剂、烟气脱硫、制造橡胶填料、制造沉淀碳酸钙及促进污泥的厌氧消化等方面。但上述的处理方法，由于消纳碱渣的能力很有限，因而，不可能作为处理碱渣的主流技术，对碱渣的资源综合利用起到关键的作用。
[0004]通过检索发现利用工业碱渣制备便道砖的研究，但其碱渣在制作时工艺繁琐，尤其是需要进行预处理，对碱渣进行烘干，上述文件记载了不同预处理温度对碱渣制备便道砖的强度影响不同，当碱渣的热处理温度在800°C以下从低到高时，预处理温度提高对碱渣便道砖的强度有提高的作用，700°C与800°C预处理时的强度相差不大。800°C时7天强度8.45MPa，28天强度13.98MPa;当碱渣的预处理温度超过800°C时，碱渣制备便道砖的强度逐渐降低，这可能是由于当预处理温度达到900°C及以上时，碱渣中的碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳导致的。由预处理温度为700°C和800°C的情况可见，碱渣预处理温度在700°C至800°C为宜，且两温度下强度相差不大，因此可知该方法处理碱渣费时费力，成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有不足，提供一种基于碱渣制作的免烧砖，该免烧砖成本低、加工时无需预处理，利废、节土、节能、原材料来源极其广、保护了生态环境、强度高。
[0006]本发明的另一个目的在于提供一种基于碱渣制作的免烧砖的制备方法。
[0007]因此，本发明的技术方案如下:
[0008]—种基于碱渣制作的免烧砖，其免烧砖的组分及其重量份数比分别为:
[0009]碱渣:15-45份；
[0010]粉煤灰:15-35份；
[0011]钢渣:15-30份；
[0012]石粉:15-30份；
[0013]铁尾矿砂:5-15份；
[0014]胶结剂:8-15份。
[0015]而且，所述免烧砖的组分及其最优重量份数比分别为:
[0016]碱渣:30份；
[0017]粉煤灰:20份；
[0018]钢渣:30份；
[0019]石粉:20份；
[0020]铁尾矿砂:10份；
[0021]胶结剂:10份。
[0022]而且，所述胶结剂为水泥或者石灰。
[0023]而且，所述碱渣的主要成分为CaS0445.6 %、CaC033.9 %、CaCl210,5%Xa010.3 %、NaCl 2.7%、Al2033.0%、Fe2030.7%、Si027.8%、Mg(0H)29.0%、H20 5.3%。
[0024]而且，所述粉煤灰180目以上。
[0025]而且，所述钢渣的主要成分:Si0217.2%、Ca040.8% ,A12034.4% ,MgO 9.3%,Fe20321.3%、Na20 0.2%、S030.6%、H20 2.6%。
[0026]—种基于碱渣制作的免烧砖的制备方法，其特征在于，该方法的步骤为:首先将碱渣与粉煤灰按重量配比进行混合，充分搅拌，使碱渣呈现良好的分散性，将钢渣，石粉，铁尾矿砂，胶结剂按照重量配比进行混合，水适量，先慢速搅拌，搅拌叶公转转速为62r/min，自传转速为140r/min，再快速搅拌，搅拌叶公转转速为125r/min，自传转速为285r/min至物料混合充分、均匀，加入模具中放入压力机加压至lOMPa、制成免烧砖半成品，自然条件下养护后得到免烧砖成品。
[0027]本发明的有益效果为:
[0028]本发明碱渣与粉煤灰按重量配比进行混合，充分搅拌条件下，就能使碱渣呈现良好的分散性，避免碱渣出现结块进而影响免烧砖的强度，使碱渣不需要进行烘干、研磨、灼烧等预处理环节就可以做建材用，大大简化了碱渣复杂的预处理工序，更有利于碱渣的工业化，如果不采用本发明配比通过常规的搅拌很难打散碱渣，当按照本发明配比进行混合后碱渣呈现良好的分散性，简化了碱渣预处理工序，制备工艺简单，充分利用碱渣、粉煤灰、钢渣等几种废渣，成本低，使碱渣建材资源化，具有重要的资源循环利用、节能减排和环境保护意义。
【具体实施方式】
[0029]下面结合对本使用本发明的技术方案进行详细说明。
[0030]实施例1
[0031]—种基于碱渣制作的免烧砖，其免烧砖的组分及其重量分别为:碱渣:30Kg;粉煤灰:30Kg;钢渣:20Kg;石粉:10Kg;铁尾矿砂:10Kg;胶结剂:10Kg。胶结剂为水泥或者石灰，本实施例采用水泥作为胶结剂。
[0032]—种基于碱渣制作的免烧砖的制备方法，其特征在于，该方法的步骤为:首先将碱渣与粉煤灰按重量配比进行混合，充分搅拌，使碱渣呈现良好的分散性，将钢渣，石粉，铁尾矿砂，胶结剂按照重量配比进行混合，水适量，先慢速搅拌，搅拌叶公转转速为62r/min，自传转速为140r/min，再快速搅拌，搅拌叶公转转速为125r/min，自传转速为285r/min至物料混合充分、均匀，加入模具中放入压力机加压至lOMPa、制成免烧砖半成品，自然条件下养护后得到免烧砖成品。免烧砖养护7天的抗压强度达到19.0MPa，养护28天的抗压强度达到了26.4MPa0
[0033]实施例2
[0034]一种基于碱渣制作的免烧砖，其免烧砖的组分及其重量分别为:碱渣:20Kg;粉煤灰:20Kg;钢渣:22Kg;石粉:22Kg;铁尾矿砂:5Kg;胶结剂:10Kg。制备方法同实施例1，免烧砖养护7天的抗压强度达到23.4MPa，养护28天的抗压强度达到了 29.6MPa。
[0035]实施例3
[0036]一种基于碱渣制作的免烧砖，其免烧砖的组分及其重量分别为:碱渣:40Kg;粉煤灰:35Kg;钢渣:15Kg;石粉:15Kg;铁尾矿砂:7Kg;胶结剂:10Kg。制备方法同实施例1，免烧砖养护7天的抗压强度达到25.0MPa，养护28天的抗压强度达到了 31.0MPa。
[0037]本发明优势的进一步阐述，碱渣中的氯离子腐蚀金属，进而限制了碱渣在建材行业中的应用，对于焙烧产品而言，氯化物的存在对窑炉会构成腐蚀，并污染大气环境。碱渣与粉煤灰等其它组分混合，可形成Ca2Si03Cl2，有效降低氯离子，使碱渣中的氯化物的游离得到一定程度的抑制。
[0038]以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于碱渣制作的免烧砖，其特征在于，该免烧砖的组分及其重量份数比分别为: 喊渔:15-45份； 粉煤灰:15-35份； 钢渣:15-30份； 石粉:15-30份； 铁尾矿砂:5-15份； 胶结剂:8_ 15份。2.根据权利要求1所述的基于碱渣制作的免烧砖，其特征在于，所述免烧砖的组分及其最优重量份数比分别为: 喊渣:30份； 粉煤灰:20份； 钢渣:30份； 石粉:20份； 铁尾矿砂:10份； 胶结剂:10份。3.根据权利要求1所述的基于碱渣制作的免烧砖，其特征在于，所述胶结剂为水泥或者石灰。4.根据权利要求1所述的基于碱渣制作的免烧砖，其特征在于，所述碱渣的主要成分为CaS04 45.6%、CaC03 3.9%、CaCl2 10.5%、Ca0 10.3%、NaCl 2.7%、A1203 3.0%^Fe2030.7%、Si02 7.8%、Mg(OH)2 9.0%、H20 5.3%。5.根据权利要求1所述的基于碱渣制作的免烧砖，其特征在于，所述粉煤灰180目以上。6.根据权利要求1所述的基于碱渣制作的免烧砖，其特征在于，所述钢渣的主要成分:Si02 17.2%、CaO 40.8%、A1203 4.4%、MgO 9.3%、Fe203 21.3%、Na20 0.2%、S03 0.6%、H20 2.6% o7.—种如权利要求1所述的基于碱渣制作的免烧砖的制备方法，其特征在于，该方法的步骤为:首先将碱渣与粉煤灰按重量配比进行混合，充分搅拌，使碱渣呈现良好的分散性，将钢渣，石粉，铁尾矿砂，胶结剂按照重量配比进行混合，水适量，先慢速搅拌，搅拌叶公转转速为62r/min，自传转速为140r/min，再快速搅拌，搅拌叶公转转速为125r/min，自传转速为285r/min至物料混合充分、均匀，加入模具中放入压力机加压至lOMPa、制成免烧砖半成品，自然条件下养护后得到免烧砖成品。
【专利摘要】本发明涉及一种基于碱渣制作的免烧砖，其免烧砖的组分及其重量份数比分别为：碱渣：15-45份；粉煤灰：15-35份；钢渣：15-30份；石粉：15-30份；铁尾矿砂：5-15份；胶结剂：8-15份。本发明碱渣与粉煤灰按重量配比进行混合，充分搅拌条件下，就能使碱渣呈现良好的分散性，避免碱渣出现结块进而影响免烧砖的强度，使碱渣不需要进行烘干、研磨、灼烧等预处理环节就可以做建材用，大大简化了碱渣复杂的预处理工序，更有利于碱渣的工业化，制备工艺简单，充分利用碱渣、粉煤灰、钢渣等几种废渣，成本低，使碱渣建材资源化，具有重要的资源循环利用、节能减排和环境保护意义。
【IPC分类】C04B28/10, C04B28/00
【公开号】CN105481303
【申请号】CN201510817914
【发明人】刘大成, 刘艳娟, 李悦, 葛伟青, 王仲军, 宋长友, 朱晓丽, 严建华, 李索海
【申请人】唐山学院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月23日