[发明专利]赤泥黄河泥沙烧结砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以赤泥和黄河泥沙为原料，可用于民用建筑工程的烧结砖，属于环保建筑材料领域。

背景技术

粘土砖以粘土为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成。粘土砖就地取材，价格便宜，经久耐用，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点，在土木建筑工程中使用广泛。但生产粘土砖所需的粘土资源属可耕地中较优质的粘土，我国每年因城乡建房烧制粘土砖要损毁良田约70万亩。为转变这一严重浪费土地资源的传统烧制方式，2005年国务院办公厅发布了《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》，在全国范围内组织开展“禁实”“禁粘”工作。

赤泥又称红泥，是制铝工业提取氧化铝时产生的污染性废渣，平均每生产1吨氧化铝会产生1-2吨赤泥。据统计，世界每年产生的赤泥约7000万吨，而我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量赤泥的堆场堆放不仅占用土地，而且会产生严重的二次污染。为充分利用赤泥废渣，中国专利文件CN101747018A(申请号200910250940.5)公开了一种含赤泥的烧结砖配方，该配方分别说明了以新鲜的赤泥、堆存未暴露于空气中的赤泥和暴露于空气中风化的赤泥为原料，添加其他成分制备烧结砖，但每个配方都用到资源性原料石灰精，并非完全属于废物资源化利用。中国专利文件CN101020603A(申请号200610051212.8)公开了一种赤泥轻质砖的制备方法，先将赤泥、粉煤灰、石灰和硅砂按一定比例混合制成砖坯，然后用蒸汽养护制成赤泥轻质砖。该制备方法不仅用到了资源性原料硅砂和石灰，而且所得砖的强度等级仅为MU15，有待进一步提高。

黄河是世界上输沙量和含沙量最大的河流，黄河从黄土高原带下众多泥砂，常年淤积，使黄河下游许多地区河床逐年抬高。据统计，每年进入黄河下游的泥沙多达16亿吨，其中有4亿吨淤积在河床，致使下游河段平均每年以10厘米的速度淤积抬升，严重威胁着沿河地区的安全。目前较为有效的控制措施为调水调沙，但是大量黄河泥沙排入大海其对海洋生态也将产生诸多不利影响。如能将大量的黄河淤泥用于建筑材料，将能很好地利用流动废料节约土地资源，减少淤泥对黄河下游的危害。

为实现黄河泥沙的资源化，中国专利文件CN101386521A(申请号200810197323.9)公开了一种利用黄河泥沙制备陶瓷清水砖的方法，该方法包括坯料制备、釉料制备、成型、施釉、干燥和烧成等步骤，工艺复杂，且为降低烧成温度还外加助熔剂，生产成本相对较高。

迄今为止，未发现有关于完全使用赤泥和黄河泥沙为原料制备烧结砖的报道。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明目的在于提供一种赤泥黄河泥沙烧结砖，全部利用氧化铝工业产生的固体废弃物赤泥和黄河泥沙制备而成。

本发明的技术方案如下：

赤泥黄河泥沙烧结砖，原料组分按重量份如下：赤泥20-40份；黄河泥沙60-80份。

所述原料赤泥和黄河泥沙的细度均为80-120目。赤泥含水率2～3wt％，黄河泥沙含水率0.5～1wt％。

上述赤泥为氧化铝工业拜耳法工艺产生的工业废渣。黄河泥沙为黄河中游河道淤积的泥沙。

根据本发明，优选的，原料组分按重量份为赤泥40份，黄河泥沙60份。

本发明的赤泥黄河泥沙烧结砖的制备方法，步骤如下：

(1)将赤泥和黄河泥沙按配比充分混合；

(2)向步骤(1)的混合料中加水，至混合料总含水率为5-7wt％，搅拌均化5-20min；

(3)将步骤(2)搅拌过的均化料装入磨具中，以15-20MPa的压力压制成型，脱模后即得生坯；

(4)将生坯置于室温下干燥45-60小时，然后在1020-1080℃焙烧1-2小时。

由于赤泥中含有一些低熔点碱性成分，本发明烧结砖在烧制过程中无需额外添加助熔剂。

本发明的赤泥黄河泥沙烧结砖为棕红色，密度为1400-1800kg/m³，吸水率为10-19％，抗压强度在30-40MPa，无泛霜情况，具有综合性能好、经济适用等优点，可作为承重砖应用于普通民用建筑中。

黄河泥沙主要来源于黄河中游黄土，主要由硅铝酸盐(石英、钙长石、伊利石等)组成，还含有少量的碳酸钙(方解石)。赤泥主要成分也是硅铝酸盐，但赤泥中还含有较多的碱金属钠，它们是很好的助溶剂，有降低混合物熔点的作用，有助于降低烧结砖的烧成温度，进而节约能量。与现有技术相比本发明的优势在于：