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CN101863068A - 一种利用粉煤灰提铝残渣生产蒸压砖的方法 - Google Patents

一种利用粉煤灰提铝残渣生产蒸压砖的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用粉煤灰提铝残渣制备蒸压砖的方法，该方法以粉煤灰酸法提取氧化铝后剩余残渣为主要原料，加入石灰、掺加适量石膏和骨料，经搅拌、消化、压制成型、静停、蒸压养护制得蒸压砖。本发明有效利用了粉煤灰的提铝残渣，提高了粉煤灰的综合利用率，避免环境污染。

Description

一种利用粉煤灰提铝残渣生产蒸压砖的方法
技术领域
本发明涉及一种粉煤灰提铝残渣的利用方法，具体涉及一种利用粉煤灰提铝残渣生产蒸压砖的方法。
背景技术
随着我国环保力度的加大以及可持续发展战略的实施，利用工业废渣发展新型墙体材料，已成为我国墙改工作的主攻方向之一。我国粉煤灰、高炉矿渣排量巨大，储量丰富，对生态环境造成严重破坏。因此，发展粉煤灰砖、矿渣砌块等制品，不仅是墙改工作的需要，更是治理废渣污染的一项重要举措。因此发展节能、节地、利废的新型墙体材料代替大量实心粘土砖，对保护耕地、节约能源和资源、利用废渣、治理环境污染、改善建筑功能，促进我国建材业和建筑业技术进步和产业结构调整，转变经济增长方式具有显著的社会效益和经济效益。
粉煤灰中含有多种可以利用的组分，研究表明，循环流化床粉煤灰中通常含有30～50％的氧化铝，在铝土矿资源日益贫乏的今天，从粉煤灰中提取氧化铝是使粉煤灰变废为宝、综合利用的有效途径，具有很好的社会效益和经济效益。
专利ZL200610017139.2公开了“一种制备氧化铝的方法”，通过盐酸或硫酸酸溶从粉煤灰中提取氧化铝，实现了粉煤灰的高附加值利用。酸溶之后得到的固体残渣，其主要成分为氧化硅、氧化铝，用其生产蒸压砖，在满足高附加值利用的基础上，又可以提高粉煤灰的综合利用率。
然而，现有技术大部分是直接以粉煤灰为原料生产建筑材料，粉煤灰与本研究中用酸法提取粉煤灰中氧化铝后得到的提铝残渣相比，化学组成和物理性质均存在较大差异，现有技术不能直接利用粉煤灰提铝残渣生产蒸压砖。
发明内容
本发明目的是提供一种以粉煤灰酸法提取氧化铝后剩余残渣为主要原料生产蒸压砖的方法。
本发明的蒸压砖生产方法是以粉煤灰提铝残渣为主要原料，外加石灰，掺加适量石膏和骨料经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护，制得蒸压砖。
本发明的蒸压砖生产方法包括以下步骤：
1、将以下组分按照比例混合，其中水泥∶石灰∶石膏∶粉煤灰提铝残渣∶中砂∶碎石的质量比为14-20∶15-22∶1∶35-65∶8-18∶13-22，优选范围是15-19∶16-20∶1∶40-60∶10-15∶15-20；然后向其中加水混合，水和上述固体组分总量的质量比为0.2-0.3∶1，得混合料；
作为本发明的优选实施方案，选用的石灰的标准是：MgO含量＜1.0wt％；CO2含量＜4wt％；结晶水含量＜3wt％；SO3含量＜0.5wt％；
2、消化：将步骤1所得的混合料进行消化，消化时间为3-5h；
3、二次搅拌：将消化后的混合料再次搅拌；
4、压制成型：采用振捣模压成型，钢模板要求表面平整，无突起或凹坑；
5、静停：静停时间为2-3h；
6、蒸压养护：养护温度为180℃-190℃，养护时间为7-8h，压力为1.1-1.2MPa；其中，作为优选实施方式，养护前的升温时间为3-4h，养护后的降温时间为4-4.5h。
本发明的有益之处在于，有效利用了粉煤灰的提铝残渣，提高了粉煤灰的综合利用率，使工业废渣重新利用，避免环境污染。经检测，粉煤灰提铝残渣蒸压砖抗压强度平均值为19.5MPa，单块最小值13.1MPa，抗折强度平均值为3.5MPa，单块最小值2.6MPa；干燥收缩、碳化系数、抗冻性试验合格。其各项性能均满足JC239-2001《粉煤灰砖》MU10等级要求。
具体实施方式
下面结合具体实施实例进一步说明本发明，但本发明不限于以下实施例。
采用粉煤灰酸法提取氧化铝剩余残渣为原料，其化学成分如表1所示。
表1 粉煤灰提铝残渣化学成分表(质量％)
  SiO2   Al2O3   TiO2   CaO   MgO   Fe2O3   FeO   K2O   Na2O   SO3   LOS   总和
  47.30   29.57   2.08   2.91   0.03   0.62   0.06   0.25   0.12   5.02   13.64   96.58
实施例1
1)、将以下组分按照以下质量比例混合，水泥∶石灰∶石膏∶粉煤灰提铝残渣∶中砂∶碎石为18∶16∶1∶41∶10∶15；向其中加水，水与上述固体组分总量的质量比为0.2∶1，得混合料；
2)、将步骤1)所得混合料进行消化，消化时间4h；
3)、将消化后的混合料再次搅拌；
4)、采用振捣模压成型，钢模板表面平整、无突起或凹坑；
5)、压制成型后静停2h；
6)、蒸压养护，养护温度为190℃，养护时间为8h，压力为1.2MPa，养护前升温时间为3h，养护后降温时间为4h；即获得成品蒸压砖。
经检测生产的蒸压砖抗压强度为15MPa，抗折强度为3.7MPa，干燥收缩、碳化系数、抗冻性试验合格。其各项性能均满足JC239-2001《粉煤灰砖》MU10等级要求。
实施例2
1)、将以下组分按照以下质量比例混合，水泥∶石灰∶石膏∶粉煤灰提铝残渣∶中砂∶碎石为16∶18∶1∶50∶15∶15；向其中加水，水与上述固体组分总量的质量比为0.3∶1，得混合料；
2)、将步骤1)所得的混合料进行消化，消化时间4h；
3)、将消化后的混合料再次搅拌；
4)、采用振捣模压成型，钢模板表面平整、无突起或凹坑；
5)、压制成型后静停2h；
6)、蒸压养护，养护温度为185℃，养护时间为8h，压力为1.2MPa，养护前升温时间为3h，养护后降温时间为4h；即获得成品蒸压砖。
经检测生产的蒸压砖抗压强度为14MPa，抗折强度为3.2MPa，干燥收缩、碳化系数、抗冻性试验合格。其各项性能均满足JC239-2001《粉煤灰砖》MU10等级要求。
实施例3
1)、将以下组分按照以下质量比例搅拌，水泥∶石灰∶石膏∶粉煤灰提铝残渣∶中砂∶碎石为17∶19∶1∶60∶15∶20；向其中加水，水与上述固体组分总量的质量比为0.3∶1；
2)、将步骤1)所得的混合料进行消化，消化时间5h；
3)、将消化后的混合料再次搅拌；
4)、采用振捣模压成型，钢模板表面平整、无突起或凹坑；
5)、压制成型后静停3h；
6)、蒸压养护，养护温度为180℃，养护时间为7.5h，压力为1.1MPa，养护前升温时间为3.5h，降温时间为4.5h；即获得成品蒸压砖。
经检测生产的蒸压砖抗压强度为13.1MPa，抗折强度为3.4MPa，干燥收缩、碳化系数、抗冻性试验合格。其各项性能均满足JC239-2001《粉煤灰砖》MU10等级要求。

Claims (5)

1.一种粉煤灰提铝残渣生产蒸压砖的方法，包括以下步骤：
1)、将以下组分按照比例混合，其中水泥∶石灰∶石膏∶粉煤灰提铝残渣∶中砂∶碎石的质量比为14-20∶15-22∶1∶35-65∶8-18∶13-22；然后向其中加入水混合，水和上述固体组分总量的质量比为0.2-0.3∶1，得混合料；
2)、消化：将步骤1)所得混合料进行消化，消化时间为3-5h；
3)、二次搅拌：将消化后的混合料再次搅拌；
4)、压制成型：采用振捣模压成型；
5)、静停：静停时间为2-3h；
6)、蒸压养护：养护温度为180℃-190℃，养护时间为7-8h，压力为1.1-1.2MPa。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，粉煤灰提铝残渣是粉煤灰酸法提取氧化铝后剩余残渣。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水泥∶石灰∶石膏∶提铝渣∶中砂∶碎石质量比是15-19∶16-20∶1∶40-60∶10-15∶15-20。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)的石灰的标准是：MgO含量＜1.0wt％；CO2含量＜4wt％；结晶水含量＜3wt％；SO3含量＜0.5wt％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，蒸压养护步骤中，养护前的升温时间为3-4h，养护后的降温时间为4-4.5h。
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