一种铝灰轻质砖及其制备方法

1.本发明属于建筑材料技术领域，涉及工业固体废物的资源化利用方法，特别涉及一种铝灰轻质砖及其制备方法。


背景技术：

2.铝灰(又称铝渣灰或铝渣)是在一次和二次铝工业生产中产生的一种浮渣，是电解铝生产中液态原铝的主要损失部分，主要来源于铸造过程中漂浮于铝熔体表面的不熔夹杂物、添加剂及与添加剂进行物理化学反应产生的物质，呈松散的灰渣状。在液态原铝加工过程中产生的铝灰一般含有30％-70％的金属铝，通常称为白灰或一次铝灰，可作为二次铝工业生产的原料。二次铝工业主要是指从各种废弃物(如一次铝灰、废弃铝制品以及铝制品加工中产生的铝屑、废渣等)中回收铝的过程。二次铝工业所产生的废弃物通常含有5％-20％的金属铝和大量的可溶性盐，通常称为黑灰。铝灰中含有许多对环境直接或间接有害的物质，直接丢弃会造成环境污染；铝灰又是一种具有综合利用价值的可再生资源，从中可以回收铝、盐和氧化铝等二次能源；也可作耐火材料、路用及建筑材料、炼钢脱硫剂等方面的原材料。
3.建筑行业传统使用的砖大都是以粘土及其它辅助材料搅拌均匀后通过压块机成型后烧制而成。传统砖在砌墙时比较重，砌墙时费力，不可避免的增加了建筑物的承重负担，同时此砖砌成的墙隔音、保温、防震效果差，抗震性能低。另外，由于制作原料需用大量的粘土，对自然资源和生态平衡造成重大负面影响。
4.结果表面，采用铝灰烧结而成的砖具有较多的孔状结构，相比传统的实心砖，铝灰轻质砖重量仅为其60％-70％，密度明显降低，而相比空心砖，具有结构密实、强度好的优点。铝灰原料中含有的反应性氮化铝经高温烧结后分解，其中的氮及其它卤族元素以气体的形式挥发，消除了铝灰的危险特性。此外，铝灰烧结砖具有的孔状结构，当用于砌墙时，具有隔音降噪、保温、防震的效果，特别适用于商业、娱乐场所非承重墙，是一种优异的建筑用砖。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝灰轻质砖及其制备方法，以铝灰为主要原料的轻质砖有着更低的密度与更高的强度，能有效降低建筑物的承重，并且由于其均匀的气孔结构，所以具有良好的保温隔音效果，因此在一定程度上取代粘土砖或普通轻质砖作为新型的建筑材料。
6.本发明从铝灰渣中含有较高的三氧化二铝，利用细铝灰烧结出高强轻质砖。通过对铝灰球磨，风选筛分得到具有合适粒径的铝灰，将其与粉煤灰、矿粉、及助剂混合，烧结制备出高强轻质砖。
7.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
8.一种铝灰轻质砖，由以下重量份的原料制得：
[0009][0010]
作为优选，所述铝灰先进行球磨，球磨工艺参数为：球磨转数为300-2500转/分，球磨时间为0.5-2小时；再通过风选筛后，粒径为200-400目。
[0011]
作为优选，所述粉煤灰的粒径为300-600目，氧化铝含量低于35wt％。
[0012]
作为优选，所述矿粉类型为s75、s95或s105矿粉。
[0013]
作为优选，所述助剂为萤石尾矿渣或硼酸。
[0014]
本发明中，通过加入萤石尾矿渣或硼酸可以有效的降低轻质砖烧结温度、增加轻质砖气孔密度。
[0015]
本发明还提供了上述铝灰轻质砖的制备方法，包括如下步骤：
[0016]
(1)将设定配比，铝灰与矿粉、粉煤灰、助剂在搅拌罐内混合均匀得混合料；
[0017]
(2)将混合料倒入模具中，通过静压机将物料压制成型，成型物料送入烧结窑内在900-1050℃下烧结，经冷却、脱模后，即得铝灰轻质砖。
[0018]
本发明的优点与效果是：
[0019]
本发明以铝灰为主要原料，铝灰在常温条件下，与水产生微弱反应，在高温条件下能释放氨气等气体，在材料中形成均匀气孔，从而有效降低材料密度。
[0020]
将铝灰与将其与粉煤灰、矿粉混合，然后在助剂的协作下，进一步降低烧结温度，增加轻质砖气孔密度，从而可以获得更低的密度以及更高的强度的铝灰轻质砖。
[0021]
与传统粘土砖相比，以铝灰为主要原料的轻质砖有着更低的密度与更高的强度，能有效降低建筑物的承重，因此在一定程度上取代粘土砖或普通轻质砖作为新型的建筑材料。
附图说明
[0022]
图1为本发明的铝灰轻质砖的制备工艺流程图。
具体实施方式
[0023]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0024]
实施例1
[0025]
一种铝灰轻质砖及其制备方法：
[0026]
(1)将铝灰进行球磨、风选筛分，铝灰球磨转速为1500转/分，球磨时间为1.5小时，筛分粒径为200-400目；
[0027]
(2)按重量份，将55份铝灰、15份粉煤灰、28份矿粉、1份硼酸助剂混合均匀，搅拌速度为240转/分；
[0028]
(3)将搅拌后的混合物加入6份水，倒入模具中，压制成型；
[0029]
(4)将压制成型后的铝灰砖块放置24小时后脱模；
[0030]
(5)将脱模后的铝灰砖块放入窑炉内煅烧，煅烧温度为1000℃。
[0031]
实施例2
[0032]
一种铝灰轻质砖及其制备方法：
[0033]
(1)将铝灰进行球磨、风选筛分，铝灰球磨转速为1200转/分，球磨时间为2小时，筛分粒径为200-400目；
[0034]
(2)按重量份，将60份铝灰、15份粉煤灰、22份矿粉、1份硼酸助剂混合均匀，搅拌速度为240转/分；
[0035]
(3)将搅拌后的混合物加入6份水，倒入模具中，压制成型；
[0036]
(4)将压制成型后的铝灰砖块放置24小时后脱模；
[0037]
(5)将脱模后的铝灰砖块放入窑炉内煅烧，煅烧温度为1000℃。
[0038]
实施例3
[0039]
一种铝灰轻质砖及其制备方法：
[0040]
(1)将铝灰进行球磨、风选筛分，铝灰球磨转速为1800转/分，球磨时间为1.8小时，筛分粒径为200-400目；
[0041]
(2)按重量份，将65份铝灰、18份粉煤灰、25份矿粉、2份硼酸助剂混合均匀，搅拌速度为240转/分；
[0042]
(3)将搅拌后的混合物加入6份水，倒入模具中，压制成型；
[0043]
(4)将压制成型后的铝灰砖块放置24小时后脱模；
[0044]
(5)将脱模后的铝灰砖块放入窑炉内煅烧，煅烧温度为950℃。
[0045]
表1本发明轻质砖主要性能参数对比
[0046][0047]
市场购买的粘土砖抗压强度为18.2mpa，体积密度为2085kg/m3，实施例1～3制备的免烧轻质砖的抗压强度为11.5mpa～12.5mpa，低于烧结粘土砖抗压强度，但是满足gb5101-2003标准值的mu10，可用于非承重墙体；体积密度为1030kg/m3～1070kg/m3，远低于烧结粘土砖的体积密度。
[0048]
本发明制备的轻质砖具有质量轻、强度好、耐高温的特点。
[0049]
仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。