[发明专利]含有赤泥的营建工程材料

说明书

本发明公开了一种含有赤泥的营建工程材料，主要由胶结材料及水构成，其中该胶结材料包括：赤泥，占胶结材料的65至80百分比；以及卜作岚材料，占胶结材料的20至30百分比。

技术领域

本发明涉及一种含有赤泥的营建工程材料，尤指一种以赤泥作为胶结材料的工程材料。

背景技术

赤泥是由氧化铝(Al₂O₃)生产铝过程中，铝土矿经由强碱浸出时所产生的固体废物残余物，其富含碱液，对环境造成危害，所以必须适当加以处理。

基本上，铝土矿经处理后会有约35-40％碱性红泥浆料，内含15-40％的固料，一般每吨氧化铝生产会对应有0.8-1.5吨的赤泥产生。估计每年有近7000万吨赤泥产生遍布于世界各地，例如希腊约70万吨、印度约200万吨、澳洲约3000万吨，中国也有接近3000万吨。

过去，这些赤泥固体废弃物经常被处理至泥塘里，形成泥浆，或是干燥堆放在氧化铝厂附近池塘内，或直接被通过管道排入附近的大海中造成环境危害。由于赤泥具有微粒、高碱度(pH值＝10-12.5)和微量重金属含量等特性，甚至有辐射元素，因此大量赤泥的上述处置方式已经造成严重的环境问题，包括土壤污染、地下水污染及微粒的的空中悬浮等。此外，在湖泊或池塘因赤泥的存放占用了很大面积的土地，另外，干泥的堆存也可导致了粉尘污染，严重影响了存放区域邻近人们的健康。

至于现有的土木建筑工程材料，其主要是利用水泥做为胶结材料，但是其强度不高、寿命不长，且成本高，整体上碳排放高。

据此，如何有效利用赤泥作为胶结材料，以提升土木建筑工程材料的强度与寿命，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

于一实施例中，本发明提出一种含有赤泥的营建工程材料，由胶结材料及水构成，其中该胶结材料包括：

赤泥，占胶结材料的65至80百分比；以及

卜作岚材料，占胶结材料的20至30百分比。

附图说明

图1为设计本发明的致密配比试拌流程图；

图2为本发明中的飞灰的微结构(SEM)图像；

图3为本发明中的炉石粉的微结构(SEM)图像；

图4为本发明中的赤泥的微结构(SEM)图像。

附图标记说明：11-配比设计；12-控制低强度材料(CLSM)；13-免烧砖(UBB)；14-消波块(tetrapod)；15-试拌；16-查核性质是否符合需求；17-结构与建议；18-调整。

具体实施方式

本发明的前述以及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚地明白。

如图1所示，本发明提供的含有赤泥的营建工程材料，主要是以赤泥(Red Mud)、飞灰(Fly Ash)及/或炉石粉(BF Slag)等卜作岚材料其中至少之一，再搭配水泥、氢氧化钠、砂、水等材料以“致密配比法”进行配比设计11。

赤泥又称为红泥，是从铝土矿中提炼氧化铝所排出的工业固体废弃物，一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。但有的赤泥因含氧化铁较少而呈棕色，甚至灰白色。铝土矿中铝含量高的是采用拜尔法炼铝，所产生的赤泥称为拜尔法赤泥；至于铝土矿中铝含量低的，则采用烧结法或用烧结法和拜尔法联合炼铝，所产生的赤泥分别称为烧结法赤泥或联合法赤泥。

表1 所示为典型各类型赤泥的成分：