[发明专利]一种新型改性碱渣砖及其制备方法

说明书

技术领域

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

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0.3-0.4吨的碱渣。

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。

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——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，氯离子迁移出来，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。

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

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。

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。

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。

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。

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0.1％-1.5％，所述添加剂占原料总重量的0-1.0％。

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％。

优选地，所述碱渣的加入量占原料总重量的30％-70％。

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。

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。

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。

一般地，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。

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。

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。

可选地，所述养护为采用自然养护，养护不少于15天。

可选地，所述养护为压蒸养护，在4-8atm，160-180℃条件下养护4-8小时。

可选地，所述养护为蒸汽养护，在90-100℃条件下养护6-12小时。

可选地，所述养护为水中养护，15-30天，优选28天。

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。

本发明所述的碱渣是指氨碱厂生产纯碱排放的废渣。

本发明所述的粉煤灰可为热电厂燃煤过程中排放的废渣。

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。