一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料及其制備方法，所述的輕骨料按照如下原料的重量份數比制成：赤泥20~70份、石料1~20份、金屬尾礦砂1~80份、砂巖1~80份、礦物料1—5份，所述的制備方法包括選取原料、原料混合、粉磨、加水、燒結好和冷卻，本發明專利技術具有原料來源廣泛、價格低廉、制備簡單，實施方便的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于建筑材料
，具體涉及一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料及其制備方法。
技術介紹
赤泥是一種不溶性的無機非金屬礦物殘渣，主要由細顆粒的泥和粗顆粒的砂組成，是以鋁土礦為原料生產氧化鋁過程中產生的極細顆粒強堿性固體廢物，也是氧化鋁生產過程中的最大污染源，由于生產方法和鋁土礦品位的不同，每生產一噸的氧化鋁大約要產生0.8～2.5噸的赤泥，2009年，我國生產氧化鋁2378萬噸，約占世界總產量的30%，產生的赤泥近3000萬噸，目前我國赤泥綜合利用率僅為4%，累積堆存量超過2億噸，隨著我國氧化鋁產量的逐年增長和鋁土礦品位的逐漸降低，赤泥的年產生量還將不斷增加，到2015年，赤泥累計堆存量已經達到3.5億噸，赤泥大量堆存，既占用土地，浪費資源，又易造成環境污染和安全隱患，因此，開發規?；贸嗄嗟拈L新技術和產品迫在眉睫。輕骨料是利用粘土、工業尾礦、頁巖、板巖、蒙脫土、煤矸石、粉煤灰以及河道淤泥等為原料，摻加少量添加劑按照一定比例混合、成球后，采用高溫燒結工藝制成，輕骨料具有容重輕、導熱性低、耐火度較高、保溫、抗凍融、抗腐蝕、抗沖擊、抗震、耐磨、無放射物等特點，是一種變廢為寶的優質綠色建筑材料。用赤泥生產輕骨料在國內外雖有相關研究報道，但其性能較差。主要體現在吸水率高、筒壓強度低，達不到作為結構輕骨料的要求，中國專利：一種利用赤泥生產高性能陶粒的方法（專利申請號：201010236268.7，公布日為2012.02.01）披露了一種利用赤泥制作陶粒的方法，該方法燒結時間長，能耗大，筒壓強度（7.5Mpa）也較低，不具備用來配制C50以上輕質高強混凝土的可能性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足而提供一種原料來源廣泛、價格低廉、制備簡單，實施方便、具有容重輕、導熱性低、耐火度較高、保溫、抗凍融、抗腐蝕、抗沖擊、抗震、耐磨、無放射物的利用赤泥生產高性能結構輕骨料及其制備方法。本專利技術的技術方案是：一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料，所述的輕骨料按照如下原料的重量份數比制成：赤泥20~70份、石料1~20份、金屬尾礦砂1~80份、砂巖1~80份、礦物料1—5份。一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：步驟1：選取原料，選取赤泥、石料、金屬尾礦砂、砂巖、礦物料；步驟2：原料混合，將步驟1中選取的原料按照比例稱重后混合均勻，得到輕骨料生料；步驟3：粉磨，將步驟2混合后得到的輕骨料生料在球磨機中磨細至200目篩篩余小于15%；步驟4：加水，將步驟3中得到的輕骨料生料顆粒加入水，使輕骨料生料顆粒達到塑性極限并形成輕骨料生料球，其中輕骨料生料球的粒徑控制在20mm以下；步驟5：燒結，將步驟4中得到的輕骨料生料球放入高溫爐中進行燒結，其中高溫爐的升溫速度控制在15℃/分鐘，燒結溫度為1050℃~1300℃，燒結時間為2~15min；步驟6：冷卻，將步驟5中燒結后的輕骨料生料球采用吹風機進行急冷處理制得內部具有大量閉孔的輕骨料。所述的石料為石灰石和白云石中的任意一種。所述的礦物料為頁巖、板巖、蒙脫土、煤矸石、高嶺土、粉煤灰中的任意一種天然或人工礦物。所述的輕骨料生料的主要化學成分和比例分別為A:40~80%SiO2、B:20~50%Al2O3、C：15~45%其它。所述的C中包含20~50%CaO、20~50%MgO、5~50%Fe2O3、0~20%SO3、0~10%B2O3、10~30%Na2O和0~30%K2O。本專利技術具有以下優點：本專利技術的合成工藝簡單，合成原料豐富易得，適合工業化生產，利用粘土、工業尾礦、頁巖、板巖、蒙脫土、煤矸石、粉煤灰以及河道淤泥等為原料，摻加少量添加劑按照一定比例混合、成球后，采用高溫燒結工藝制成，制成的輕骨料具有容重輕、導熱性低、耐火度較高、保溫、抗凍融、抗腐蝕、抗沖擊、抗震、耐磨、無放射物的優點，是一種變廢為寶的優質綠色建筑材料，本專利技術具有原料來源廣泛、價格低廉、制備簡單，實施方便的優點。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步的說明。實施例1一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料，所述的輕骨料按照如下原料的重量份數比制成：赤泥70kg、石料2kg、金屬尾礦砂24kg、砂巖3kg、礦物料1kg。一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：步驟1：選取原料，選取赤泥、石料、金屬尾礦砂、砂巖、礦物料；步驟2：原料混合，將步驟1中選取的原料按照比例稱重后混合均勻，得到輕骨料生料；步驟3：粉磨，將步驟2混合后得到的輕骨料生料在球磨機中磨細至200目篩篩余小于15%；步驟4：加水，將步驟3中得到的輕骨料生料顆粒加入水，使輕骨料生料顆粒達到塑性極限并形成輕骨料生料球，其中輕骨料生料球的粒徑控制在20mm以下；步驟5：燒結，將步驟4中得到的輕骨料生料球放入高溫爐中進行燒結，其中高溫爐的升溫速度控制在15℃/分鐘，燒結溫度為1050℃，燒結時間為6min；步驟6：冷卻，將步驟5中燒結后的輕骨料生料球采用吹風機進行急冷處理制得內部具有大量閉孔的輕骨料。本專利技術生產的輕骨料根據中國國標GB/T17431.2-1998測試，輕骨料的堆積密度為850kg/m3～1100kg/m3；常壓吸水率小于2.0%；48小時真空吸水率小于12%；筒壓強度大于14Mpa；鉀、鈉離子滲出量分別小于0.2mg/m3和0.6mg/m3，根據歐盟標準EN1367-1:2007測試，輕骨料在飽和硫酸鎂溶液侵蝕條件下質量損失小于1.0%；抗凍融循環質量損失小于1.0%。本專利技術的合成工藝簡單，合成原料豐富易得，適合工業化生產，利用粘土、工業尾礦、頁巖、板巖、蒙脫土、煤矸石、粉煤灰以及河道淤泥等為原料，摻加少量添加劑按照一定比例混合、成球后，采用高溫燒結工藝制成，制成的輕骨料具有容重輕、導熱性低、耐火度較高、保溫、抗凍融、抗腐蝕、抗沖擊、抗震、耐磨、無放射物的優點，是一種變廢為寶的優質綠色建筑材料，本專利技術具有原料來源廣泛、價格低廉、制備簡單，實施方便的優點。實施例2一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料，所述的輕骨料按照如下原料的重量份數比制成：赤泥65kg、石料5kg、金屬尾礦砂15kg、砂巖13kg、礦物料2kg。一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：步驟1：選取原料，選取赤泥、石料、金屬尾礦砂、砂巖、礦物料；步驟2：原料混合，將步驟1中選取的原料按照比例稱重后混合均勻，得到輕骨料生料；步驟3：粉磨，將步驟2混合后得到的輕骨料生料在球磨機中磨細至200目篩篩余小于15%；步驟4：加水，將步驟3中得到的輕骨料生料顆粒加入水，使輕骨料生料顆粒達到塑性極限并形成輕骨料生料球，其中輕骨料生料球的粒徑控制在20mm以下；步驟5：燒結，將步驟4中得到的輕骨料生料球放入高溫爐中進行燒結，其中高溫爐的升溫速度控制在15℃/分鐘，燒結溫度為1250℃，燒結時間為2min；步驟6：冷卻，將步驟5中燒結后的輕骨料生料球采用吹風機進行急冷處理制得內部具有大量閉孔的輕骨料。本專利技術生產的輕骨料根據中國國標GB/T17431.2-1998測試，輕骨料的堆積密度為850kg/m3～1100kg/m3；常壓吸水率小于2.0%；48小時真空吸水率小本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料，其特征在于：所述的輕骨料按照如下原料的重量份數比制成：赤泥20~70份、石料1~20份、金屬尾礦砂1~80份、砂巖1~80份、礦物料1—5份。

【技術特征摘要】
1.一種利用赤泥生產高性能結構輕骨料，其特征在于：所述的輕骨料按照如下原料的重量份數比制成：赤泥20~70份、石料1~20份、金屬尾礦砂1~80份、砂巖1~80份、礦物料1—5份。2.一種如權利要求1所述的利用赤泥生產高性能結構輕骨料的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括如下步驟：步驟1：選取原料，選取赤泥、石料、金屬尾礦砂、砂巖、礦物料；步驟2：原料混合，將步驟1中選取的原料按照比例稱重后混合均勻，得到輕骨料生料；步驟3：粉磨，將步驟2混合后得到的輕骨料生料在球磨機中磨細至200目篩篩余小于15%；步驟4：加水，將步驟3中得到的輕骨料生料顆粒加入水，使輕骨料生料顆粒達到塑性極限并形成輕骨料生料球，其中輕骨料生料球的粒徑控制在20mm以下；步驟5：燒結，將步驟4中得到的輕骨料生料球放入高溫爐中進行燒結，其中高溫爐的升溫速度控制在15℃/分鐘，燒結溫度為1050℃~1300℃，燒結時間...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉艷軍，徐永模，景東皓，宋丹，于煥洲，劉朝輝，周夢鑫，
申請(專利權)人：鄭州市王樓水泥工業有限公司，
類型：發明
國別省市：河南;41