[发明专利]含铝泥之免烧砖

说明书

本发明公开了含铝泥之免烧砖，由以下材料重量配比制成：干燥铝泥粉15‑25％、粉煤灰3‑10％、水淬渣粉5‑20％、硅酸盐水泥5‑15％、砂石骨料20‑50％，其中铝泥为固废填充料。所述砂石骨料除了一般砂石材料，也可替换为工矿业固废作为骨材，包括但不限于尾矿砂、废石和建筑废弃物。固化胶结料包括但不限于粉煤灰、水淬渣粉和硅酸盐水泥。本发明涉及营建材料技术领域，具体涉及含铝泥之免烧砖。抑制铝泥吸水造成免烧砖的膨胀破坏，提高产品的安定性。充分利用火山灰材料特性和粗细骨料级配的致密填充，不仅减少水泥的使用量，大幅降低成本，并且增加了产品的容重与强度，降低了轻质铝泥对产品强度的负面影响。

技术领域

本发明涉及营建材料技术领域，具体涉及含铝泥之免烧砖。

背景技术

铝泥是在铝制品生产过程中由于氧化、挤压、生产等工艺形成的一种含铝污泥，其典型的来源为铝合金生产厂商。铝合金是工业中应用广泛的一类有色金属结构材料，在制造业及化学工业中大量应用。我国铝材产量这些年持续稳定增长，目前已经成为世界铝型材生产第一大国。据不完全统计，我国铝型材年产量约1200万吨，产生含铝污泥约120万吨/年。大型铝型材厂每天可产生压滤后湿的铝污泥25-30吨，含水率约70％，折合每天约生产干铝污泥7-10吨。国内大型铝型材企业有几十家，中小型企业有一百多家，每年产生工业污泥数量很大。铝泥成分和性质十分复杂，主要成分为胶状氢氧化铝，约占质量的50～90％不等；矿物相上则主要是一水铝软石(γ-AIOOH)，其中部分是晶体，部分是无定形体；次要成分有钾、钠、钙、重金属和硫酸盐等(陈和周，2008；于岩，2006)。历年研究指出，铝型材加工中产生的污泥大部分属于一般固体废弃物，数量约占污泥总量的85％-90％左右；另有少部分工序及添加剂可能会带入一些危险废物成分，产生毒性污泥，属于危险废物，数量约占污泥总量的10％-15％左右(唐维学，2018；陈和周，2008)。如果在处理过程中，能妥善将一般固废与危废分开处置，将可节省大量的处理成本。

压滤后的铝泥呈块状，含水量约35-45％，胶结强度差，干燥后可轻易破碎。主要为白色，也有因不同添加剂而呈现各种不同颜色。粒径主要分布在在10-30μm之间。其主要的特点为高钙、高磷、高硫、低密度、和较细的粒度。由于铝泥没有活性，只能作为建材的填充料。国内对于应用铝泥制作建材的案例极少，在建材产业上的应用目前尚付之阙如。

本项目是将铝泥再利用制成免烧砖，在企业厂内直接将废弃物制成建材，变废为宝，不仅为产业节省了可观的固废处理费，甚至还可销售获利。免烧砖中，铝泥的目标掺量是固体质量的20％以上，砖的抗压强度是20兆帕以上，以能符合市政砖的强度要求。免烧砖的生产主要是采用高压将半干湿的拌合料挤压成型，产品种类可视需求更换不同模具进行生产，一般有标砖、行道砖、广场砖、护坡砖、植草砖、透水砖和路缘石等。本技术开发所使用的固废材料包括铝泥、粉煤灰、水淬渣粉等所使用的原料成分分析如表1-4所示。

发明内容

本发明的目的在于提供含铝泥之免烧砖，解决了以下技术难题：

1、铝泥质轻,没有活性,不易胶结,产品后续易吸水膨胀变形；

2、如何增加产品的水密性,抑制铝泥吸水膨胀,破坏产品。

本发明配方针对以上两个问题，根据学理基础提出配方配制原则，再经过实验验证，有效消减了上述的潜在问题，使产品达到了该有的稳定性，同时也达到了资源再利用的目的。

本技术方案从三个方向着手来解决上述的技术难题，一是材料的预处理，二是配方的设计，三是生产工艺的设计。铝泥是铝型材厂废水压滤后产生的污泥固废，由于铝泥不具胶结性，压滤后的泥饼强度弱，含水量达40％，必须干燥粉碎后方能与其他材料均匀拌合。在配方的设计上有以下原则：

干燥后的铝泥粉质量轻，配方的质量掺比不能太高，否则容重太低将影响产品的强度。加上铝泥粉没有活性且有离散性，不易凝聚，只能少量添加作为填充料。