[发明专利]一种拜耳法赤泥页岩砖及其生产方法

说明书

技术领域：本发明涉及拜耳法工艺生产氧化铝排出的赤泥废渣的综合利用方法，具体地说是利用拜耳法赤泥代替部分粘土或页岩生产烧结砖，达到赤泥的综合利用。属有色冶金、环保建材和工业废渣的综合利用技术范畴。

背景技术：拜耳法赤泥是铝土矿经湿法冶金工艺过程提取氧化铝后的废弃物，也称为尾矿。利用拜耳法工艺每生产一吨氧化铝，要产出0.8-1.5吨赤泥(随铝土矿品位及生产方法不同而异)。赤泥是氧化铝厂最大的污染物，在铝行业仍被定位为危险固体废弃物。目前世界上每年产出约上亿吨的赤泥，只有很少一部分得到利用，不少铝厂由于赤泥处理不善，造成了严重的环境污染，还占用大量的土地用于堆存，如何做好赤泥的综合利用仍是当今氧化铝工业生产的世界性难题。为解决这一难题，广大科技工作者作了许多的有益工作，有的还申请了专利，如《一种石灰烧结一拜耳法联合生产氢氧化铝的方法》申请号200710077821.5《拜尔法赤泥的综合利用》申请号200810069066.0，但由于工业废渣赤泥的量很大，这些方法处理赤泥的能力非常有限，对赤泥的处理量仍是冰山一角。由于赤泥主要成分与粘土相近，发明人想到将赤泥作原料生产建材，因建材需用量巨大，特别是生产建筑用砖，目前我国建筑行业仍在使用大量的实心粘土砖，生产这些砖浪费了可贵的土地资源，大量的取土毁田已造成耕地面积的减少，给农业生产和国民经济的发展带来了严重后果。1992年国务院已明确提出限制和取缔粘土实砖的生产和使用，这样的严峻的形式下急需要新的墙体材料来代替实心粘土砖。

国内虽然有免烧蒸压赤泥粉煤灰砖的报道，但是由于其免烧，使这种砖具有抗冻性差，吸水率高，抗压强度低，保温性能差等缺点，限制了其使用范围。

另见报道的还有赤泥粉煤灰烧结砖，由于其放射性超标而不能普遍使用，所以其用途同样受限。利用赤泥粘土生产墙砖的困难在于赤泥中同时存在有20％左右的氧化钙，6.0％左右的Na₂O和少量放射性物质，因此用赤泥代替粘土生产承重墙砖，虽然是一个很好的想法，但必须克服赤泥的碱性强，氧化钙含量偏高，存在一定放射性危害的难题。

发明内容：本发明的目的在于用赤泥与粘土组份相近的性质，克服赤泥中碱性强，氧化钙含量偏高，存在一定量放射性的难题，利用赤泥代替部分粘土或页岩，生产一种赤泥页岩砖并使产品达到烧结砖国家标准。利用页岩代替粘土生产墙砖已是现有技术。利用污泥代替部份页岩生产砖的方法有如《污泥页岩砖的生产方法》，200810044989.0。本发明研究表明，赤泥与页岩搭配生产墙砖是一种最理想的搭配，两者之间优势互补，完全克服赤泥中的不利因素，变不利因素为有利因素，页岩中的SiO₂可以固定赤泥中的Na₂O，而赤泥中的Na₂O，不仅有助于内燃煤的充分燃烧完全，并使砖的烧结温度降低近100℃，赤泥中的CaO，对煤中的S和F起到固定作用，减少煤中硫和氟对环境的污染，而页岩中的SiO₂对氧化钙也起到了固定作用，使砖的石灰爆裂指标达到国标要求，赤泥中的放射性强度，由于页岩的稀释和屏蔽而大大降低到国家标准范围之内，因此本发明为氧化铝生产中拜耳赤泥的综合利用探索出一条可行之路，为烧结砖生产寻找到一个新的原料，并为建筑行业墙砖生产增添了一个新的砖品种。

本发明一种拜耳法赤泥页岩砖及其生产方法，是以拜耳法赤泥和页岩为主要原料加工生产的一种烧结墙砖，原料重量配比为：

拜耳法赤泥∶页岩∶内燃煤＝10～30％∶65～85％∶4～8％总和以100％，外加20±2％的水，上述原料称重都按干料计算。

从消耗赤泥的量来说，在原料配比中，赤泥的量越多越好，但赤泥的配料比过多，会导致部份指标达不到国家标准，如放射性强度，石灰爆裂等，为保险起见，本发明赤泥的最高配比定为30％，在赤泥30％的配比范围内，砖的各项指标均能达到国家标准。赤泥30％的配比是一个保守数据，因为有些赤泥的放射性强度很低，因此任何赤泥高于30％的赤泥页岩砖都是本发明要求保护的范围。

本发明一种拜耳赤泥页岩砖的生产方法，包括配料、破碎、搅拌、轮碾、真空挤压成型和干燥，与现有技术相近，只是混合搅拌轮碾的速度均大于30m³/h，挤压成型压强为3.0MPa，干燥温度为45～85℃，将成型干燥后的砖坯置于砖窑中，在1000℃±50℃焙烧2-4小时.

本发明具有以下效果：