[发明专利]一种物理活化、酸化、热活化的赤泥活性提升方法

说明书

本发明属于固废材料应用领域，涉及一种物理活化、酸化、热活化的赤泥活性提升方法，所述赤泥为拜耳法赤泥，将拜耳法赤泥粉碎、研磨获得赤泥粉体，将赤泥粉体加入至酸溶液中进行酸化处理，然后将酸化后的赤泥粉体进行热活化。本发明能够大大提高拜耳法赤泥的活性，改善赤泥基胶凝材料的力学性能。

技术领域

本发明属于固废材料应用领域，涉及一种物理活化、酸化、热活化的赤泥活性提升方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

据发明人研究了解，赤泥富含硅、铝质材料，可以通过添加激发剂制备赤泥基胶凝材料，但拜耳法赤泥中氧化铝碱活性、胶结性能较差，导致拜耳法赤泥难以作为制备赤泥基胶凝材料的原料。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种物理活化、酸化、热活化的赤泥活性提升方法，能够大大提高拜耳法赤泥的活性，改善赤泥基胶凝材料的力学性能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种物理活化、酸化、热活化的赤泥活性提升方法，所述赤泥为拜耳法赤泥，将拜耳法赤泥粉碎、研磨获得赤泥粉体，将赤泥粉体加入至酸溶液中进行酸化处理，然后将酸化后的赤泥粉体进行热活化。

本发明首先通过粉碎研磨对拜耳法赤泥进行物理活化，增加拜耳法赤泥的表面反应位点，从而提高材料的胶结性能。其次进行酸化，能够消除拜耳法赤泥的强碱性，同时通过酸化腐蚀赤泥颗粒表面，增加比表面积；而且在物理活化后进行酸化，不仅能够提高脱碱效率，还能增加酸化腐蚀赤泥颗粒表面的颗粒数量，从而进一步增加比表面积。再次进行热活化，由于依次进行物理活化、酸化，使得拜耳法赤泥表面的活性位点、比表面积得到极大提高，同时强碱性得到显著消除，协同高温下热活化，能够显著提高赤泥的胶凝活性。

酸溶液可以为常规的市售酸性溶液，例如盐酸、硫酸、碳酸、硝酸等，而工业废酸中也含有盐酸、硫酸、碳酸、硝酸等，为了减少工业废酸的排放，酸溶液为工业废酸。

热活化过程中需要进行加热，工业化过程中，在加热会产生工业余热，可以利用工业余热对所述方法的干燥提供热量，若物理活化和/或酸化处理过程中需要加热，也可以以工业余热作为热源。

另一方面，一种赤泥基凝胶材料，由上述方法获得。

第三方面，一种赤泥基凝胶材料制件，原料包括上述赤泥基凝胶材料、激发剂、矿粉和水。

本发明的有益效果为：

1、本发明首先进行物理活化：常用的物理活化方式是机械粉碎研磨，减小材料的颗粒细度，增大材料的比表面积，表面反应位点增多从而提高材料的胶结性能。通过研磨破坏颗粒的表面结构提高颗粒细度，同时破坏粉体晶体结构，使材料活性提高。

2、本发明其次进行酸化处理：因为赤泥的强碱性限制了其应用，所以在综合利用之前必须进行脱碱处理。酸活化处理不仅有助于其完成脱碱，而且可以通过酸溶液腐蚀赤泥颗粒表面，增加比表面积，从而提升赤泥活性。

3、本发明最后进行热活化处理：通过高温废气对赤泥进行物理活化，高温作用下使分子中的Al-O键、Si-O键断裂，可以提高赤泥的胶凝活性。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。