一种新型改性碱渣砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种碱渣砖，尤其涉及一种新型改性碱渣砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 碱渣是氨碱法制碱过程中排放的废渣。据2011年统计，我国纯碱年生产能力达 2560万吨，其中氨碱法产能1200万吨。由于氨碱法纯碱生产工艺的特点，每生产1吨纯碱 要向外排放〇. 3-0. 4吨的碱渣。
[0003] 由于氯离子难去除且腐蚀性强的问题，碱渣一直没有被有效利用。国内氨碱厂大 多采取自然堆放或直接排海的方式处理碱渣。引发的问题如下：（1)占用了大量的土地资 源，其中的有害成分经过风化淋滤、地表径流的侵蚀而渗入地下水和土壤，造成污染；同时 破坏土壤的原有结构，最后发展成盐碱地。（2)碱渣排海则导致海洋生态平衡被破坏，危害 水产养殖，而且沉积之后可能危及航道。碱渣的问题一直制约着纯碱企业的进一步发展，是 氨碱厂的一大技术难题。
[0004] 碱渣中主要成分碳酸钙、氧化钙，是组成建筑材料的化学物质。中国专利申请 CN201010622991. 9公开了一种免烧免蒸碱渣砖及其制备方法。但是现有技术碱渣砖最主 要的问题一一氯离子的影响，却至今未得到解决。一方面，氯离子含量大，使砖的抗冻性变 差；另一方面，氯离子迀移出来，会造成砖表面泛霜，影响美观，同时氯离子也会对周围的环 境造成严重的腐蚀。
[0005] 针对上述问题，如何制作出抗折抗压强度性能良好，同时氯离子的影响小、泛霜现 象减弱以及抗冻性提高的碱渣砖，将是目前迫切需要解决的技术难题。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术不足，本发明要解决的技术问题是提供一种利用氨碱厂的废渣（简 称碱渣）为主要原料，通过加入改性剂、添加剂制作出抗折抗压强度良好的新型改性环保 碱渣砖，其氯离子浸出等影响小、泛霜现象不明显且抗冻性明显提高。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明首先提供一种新型改性碱渣砖，其原料包括碱渣、粉 煤灰、水泥、砂、改性剂和添加剂；所述改性剂为硬脂酸盐，所述添加剂为减水剂。
[0008] 优选地，所述新型改性碱渣砖，以重量份计，其原料包括以下组分：30-45份碱渣， 50-70份粉煤灰，10-15份水泥，10-15份砂，0. 1-1. 5份改性剂，0-1份添加剂。
[0009] 进一步优选地，所述新型改性碱渣砖，其特征在于，以重量份计，其原料包括以下 组分：35-40份碱渣，55-65份粉煤灰，10-15份水泥，10-15份砂，0. 3-1份改性剂，0. 1-0. 8 份添加剂。
[0010] 优选地，所述新型改性碱渣砖，其中所述改性剂占原料总重量的〇. 1% -1. 5%，所 述添加剂占原料总重量的0-1. 〇%。
[0011] 进一步优选地，所述新型改性碱渣砖，其中所述改性剂占原料总重量的 0. 3% -1 %，所述添加剂占原料总重量的0. 1-0. 8%。
[0012] 优选地，所述碱渣的加入量占原料总重量的30% -70%。
[0013] 优选地，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸钡等中的一种或几种。
[0014] 优选地，所述添加剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸盐高 性能减水剂等中的一种或几种。
[0015] 特别地，本发明研究发现当碱渣的加入量占原料总重量的30% -70 %时，碱渣砖 的抗氯离子浸出性能、抗压性能、抗折性能、抗冻性能等最佳。
[0016] -般地，所述新型改性碱渣砖其原料还包括本领域常规原料，如粉煤灰、水泥、砂、 矿渣、水渣、炉渣、石渣、海泥、海砂、赤泥等。
[0017] 本发明所述重量份可以是g、kg、吨等产业领域公知的通用重量单位，也可以是其 倍数，如 1/10、1/100、10 倍、100 倍等。
[0018] 本发明还提供上述新型改性碱渣砖的制备方法，包括将用于制作所述碱渣砖的原 料混合，加水调节水胶比为0.40-0. 45 : 1，再经搅拌、成型，养护而制得。
[0019] 可选地，所述养护为采用自然养护，养护不少于15天。
[0020] 可选地，所述养护为压蒸养护，在4-8atm，160-180°C条件下养护4-8小时。
[0021] 可选地，所述养护为蒸汽养护，在90-KKTC条件下养护6-12小时。
[0022] 可选地，所述养护为水中养护，15-30天，优选28天。
[0023] 具体地，所述新型改性碱渣砖的制备方法，包括将用于制作所述碱渣砖的原料混 合，搅拌5-45分钟；加水调节水胶比为0. 40-0. 45 : 1，再经搅拌5-45分钟，成型，1天后脱 模，放入水中养护28天而制得。
[0024] 本发明所述的碱渣是指氨碱厂生产纯碱排放的废渣。
[0025] 本发明所述的粉煤灰可为热电厂燃煤过程中排放的废渣。
[0026] 本发明通过更换不同模具，可生产不同规格的实心砖、地面砖、路沿砖、多孔砖、空 心砌块等；也可作为沿海围坝、围堰以及人工鱼礁的材料。
[0027] 本发明所述水胶比是指水的重量与胶凝材料（具体指粉煤灰和水泥）重量的比 值。
[0028] 与现有技术相比，本发明提供了一种改性碱渣砖的及其制备方法，本发明以氨碱 厂排放的废弃碱渣、热电厂排放的粉煤灰以及水泥、砂子为主要原料，选择改性剂改性，采 用简便的工艺方法，制成了复合粉煤灰标准的改性碱渣砖。既减轻了工业废渣对环境的污 染，又提供了新型建材，制出的砖具有良好的抗折抗压强度、氯离子浸出等影响小、泛霜现 象不明显、抗冻性良好和制作工艺简单、成本低廉等优点。未改性的碱渣砖由于氯离子含量 高，表面容易泛霜且抗冻性差。本发明制得的改性碱渣砖吸水率降低，使氯离子难以浸出。 该改性碱渣砖具有抗折抗压强度高、泛霜性减弱以及抗冻性好等特点。本发明利用氨碱厂 废渣，变害为宝、工艺简单、成本低廉，并且改性碱渣砖的性能均可达到"粉煤灰砖"的标准， 极具有市场应用前景。
【具体实施方式】
[0029] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0030] 如无特殊指明，以下实施例所用原料碱渣产自唐山三友碱厂；粉煤灰产自唐山三 友热电厂生产。
[0031] 实施例1
[0032] 本实施例提供一种改性碱渣砖，其原料包括45kg碱渣，55kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 875kg改性剂硬脂酸钙、0. 200kg添加剂聚羧酸减水剂。
[0033] 本实施例同时提供上述改性碱渣砖的制备方法，包括将上述原料混合，搅拌，加水 调节水胶比为0.45 : 1，再经搅拌、成型，放入水中养护28天而制得。
[0034] 实施例2
[0035] 本实施例提供一种改性碱渣砖，其原料包括40kg碱渣，50kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 345kg改性剂硬脂酸钡、0. 200kg添加剂聚羧酸减水剂。
[0036] 本实施例同时提供上述改性碱渣砖的制备方法，包括将上述原料混合，搅拌，加水 调节水胶比为0.45 : 1，再经搅拌、成型，放入水中养护28天而制得。
[0037] 实施例3
[0038] 本实施例提供一种改性碱渣砖，其原料包括35kg碱渣，65kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 625kg改性剂硬脂酸钙、0. 200kg添加剂聚羧酸减水剂。
[0039] 本实施例同时提供上述改性碱渣砖的制备方法，包括将上述原料混合，搅拌，加水 调节水胶比为0.45 : 1，再经搅拌、成型，放入水中养护28天而制得。
[0040] 实施例4
[0041] 本实施例提供一种改性碱渣砖，其原料包括30kg碱渣，70kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，Ikg改性剂硬脂酸钙、0. 200kg添加剂聚羧酸减水剂。
[0042] 本实施例同时提供上述改性碱渣砖的制备方法，包括将上述原料混合，搅拌，加水 调节水胶比为0.45 : 1，再经搅拌、成型，放入水中养护28天而制得。
[0043] 实施例5
[0044] 本实施例提供一种改性碱渣砖，其原料包括40kg碱渣，50kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 345kg改性剂硬脂酸钡、0. 200kg添加剂聚羧酸减水剂。
[0045] 本实施例同时提供上述改性碱渣砖的制备方法，包括将上述原料混合，搅拌，加水 调节水胶比为0.45 : 1，再经搅拌、成型，放入水中养护28天而制得。
[0046] 实施例6
[0047] 本实施例提供一种改性碱渣砖，其原料包括40kg碱渣，50kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 450kg改性剂硬脂酸钡、0. 200kg添加剂聚羧酸减水剂。
[0048] 本实施例同时提供上述改性碱渣砖的制备方法，包括将上述原料混合，搅拌，加水 调节水胶比为0.45 : 1，再经搅拌、成型，放入水中养护28天而制得。
[0049] 实施例7
[0050] 本实施例提供一种改性碱渣砖，其原料包括40kg碱渣，50kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 600kg改性剂硬脂酸钙、0. 200kg添加剂聚羧酸减水剂。
[0051] 本实施例同时提供上述改性碱渣砖的制备方法，包括将上述原料混合，搅拌，加水 调节水胶比为0.45 : 1，再经搅拌、成型，放入水中养护28天而制