一种赤泥泡沫砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种赤泥泡沫砂浆及其制备方法。这种赤泥泡沫砂浆包括胶凝材料和泡沫液；胶凝材料的组分包括拜尔法活性赤泥粉、粉煤灰、水泥和激发剂；其中，拜尔法活性赤泥粉是由拜尔法赤泥经煅烧后得到的。本发明专利技术提出一种对煅烧后的拜尔法赤泥进行活性激发继而制备得到泡沫砂浆，为大量应用拜尔法赤泥提供了可行性的解决途径。本发明专利技术制得的拜尔法赤泥泡沫砂浆性能良好，可以对堆积的拜尔法赤泥进行资源化利用，既达到了保护环境的目的，同时也可以降低工程成本，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥泡沫砂浆及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，特别涉及一种赤泥泡沫砂浆及其制备方法。
技术介绍
赤泥是从铝土矿中提取氧化铝之后产生的工业固体废物。每生产1吨氧化铝将产生0.6～2.0吨赤泥，全球每年产生总量达7000余万吨。目前赤泥的主要处理方式是筑坝堆存，直接填海或者中和后填海。因赤泥碱度高、产生量大，传统的处理方式将会对周边的水体、大气、土壤造成严重污染。按照不同的氧化铝生产工艺，赤泥分为烧结法赤泥和拜耳法赤泥(联合产生的赤泥性质与烧结法赤泥相似)。由于经过高温烧结工艺，烧结法赤泥中通常含有2CaO·SiO2等活性成分，因此国内外在烧结法赤泥生产水泥、免烧砖等建筑材料方面已经进行了广泛研究并取得了一定的成果。但是，针对处理拜耳法赤泥的研究报道较少。如何有效资源化利用拜耳法赤泥，成为了行内研究工作者关注的课题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种赤泥泡沫砂浆，本专利技术的目的之二在于提供这种赤泥泡沫砂浆的制备方法，本专利技术的目的之三在于提供这种赤泥泡沫砂浆的应用。本专利技术是基于专利技术人以下认识和发现作出的：拜耳法赤泥中含有赤铁矿(α-Fe3O2)和针铁矿(α-FeO(OH))、一水硬铝石(Al2O3·H2O)、含水硅铝酸钠(Na2O·Al2O3·1.68SiO2·1.73H2O)、方解石(CaCO3)等物相，同时赤泥具有多孔结构和较大的表面积并具有较强的碱性，通过烧结可能生成β-2CaO·SiO2等活性成分，为制备成赤泥泡沫砂浆提供了可行的方案。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术第一方面实施例提供了一种赤泥泡沫砂浆，包括胶凝材料和泡沫液；所述胶凝材料的组分包括拜尔法活性赤泥粉、粉煤灰、水泥和激发剂；所述拜尔法活性赤泥粉是由拜尔法赤泥经煅烧后得到的。优选的，这种赤泥泡沫砂浆中，胶凝材料包括如下质量份的组分：45～60份拜尔法活性赤泥粉，12～23份粉煤灰，8～15份水泥，15～25份激发剂。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的胶凝材料中，拜尔法活性赤泥粉是由拜尔法赤泥在700℃～900℃下煅烧后得到的；进一步优选的，拜尔法活性赤泥粉是由拜尔法赤泥在700℃～900℃下煅烧2小时～18小时后得到的。通过煅烧处理，可以使得赤泥中的铝硅酸盐矿物结构变异，其中的大量Si-O键和Al-O键断裂，活性质点大量产生，最终生成β-2CaO·SiO2等活性成分。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的胶凝材料中，拜耳法赤泥(煅烧前)包括如下质量百分比的成分：10～13％SiO2，19～22％Al2O3，38～42％Fe2O3，2～4.5％CaO，0.1～2％MgO，3～8％TiO2，5～8％Na2O；进一步优选的，拜耳法赤泥包括如下质量百分比的成分：11～12％SiO2，20～21％Al2O3，39～40％Fe2O3，2～3％CaO，0.2～0.4％MgO，6.5～7.5％TiO2，6～7％Na2O。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的胶凝材料中，拜耳法赤泥(煅烧前)的灼碱含量为15～25％；进一步优选的，拜耳法赤泥的灼碱含量为15～17％。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的胶凝材料中，拜尔法活性赤泥粉的粒径为100目～200目。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的胶凝材料中，激发剂选自水玻璃、芒硝的一种或其组合；进一步优选的，激发剂为水玻璃和芒硝。所选用的水玻璃为工业固体水玻璃。在本专利技术的一些具体实施例中，这种赤泥泡沫砂浆的胶凝材料包括如下质量份的组分：45～60份拜尔法活性赤泥粉，12～23份粉煤灰，8～15份水泥，10～15份水玻璃，5～10份芒硝。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的胶凝材料中，水泥为普通硅酸盐水泥。优选的，这种赤泥泡沫砂浆中，泡沫液包括如下组分：双氧水、十二烷基硫酸钠、硬脂酸钙、1,2-二氯乙烷和水。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的泡沫液中，双氧水、十二烷基硫酸钠、硬脂酸钙、1,2-二氯乙烷和水的质量比为(4～6)：(1～2)：(1～2)：(0.5～1.5)：100。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的泡沫液中，双氧水的H2O2浓度为25wt％～30wt％；进一步优选的，双氧水的H2O2浓度为27wt％～28wt％。优选的，这种赤泥泡沫砂浆中，胶凝材料和泡沫液的体积比为(3～5)：10；进一步优选的，胶凝材料和泡沫液的体积比为(3.5～4.5)：10。本专利技术第二方面实施例提供了第一方面实施例赤泥泡沫砂浆的制备方法。一种上述赤泥泡沫砂浆的制备方法，包括以下步骤：1)将拜尔法赤泥煅烧，粉碎，得到拜尔法活性赤泥粉；2)将拜尔法活性赤泥粉、粉煤灰、水泥和激发剂混合，得到胶凝材料；3)将胶凝材料和泡沫液混合搅拌，发泡，得到赤泥泡沫砂浆。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的制备方法步骤1)中，煅烧的温度为700℃～900℃。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的制备方法步骤1)中，煅烧的时间为12小时～18小时。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的制备方法步骤1)中，粉碎的方式为球磨。优选的，这种赤泥泡沫砂浆的制备方法步骤3)中，泡沫液的制备方法如下：将双氧水、十二烷基硫酸钠、硬脂酸钙、1,2-二氯乙烷和水混合，得到泡沫液。本专利技术第三方面实施例提供了第一方面实施例赤泥泡沫砂浆的应用。上述赤泥泡沫砂浆在矿山充填、基坑充填或直立式路基中的应用。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出一种对煅烧后的拜尔法赤泥进行活性激发继而制备得到泡沫砂浆，为大量应用拜尔法赤泥提供了可行性的解决途径。本专利技术制得的拜尔法赤泥泡沫砂浆性能良好，可以对堆积的拜尔法赤泥进行资源化利用，既达到了保护环境的目的，同时也可以降低工程成本，具有广阔的应用前景。具体实施方式以下通过具体的实施例对本专利技术的内容作进一步详细的说明。实施例和对比例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有技术方法得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。以下实施例和对比例所采用的拜耳法赤泥原料(煅烧前)按质量百分比计，化学成分如下：11.31％SiO2，20.67％Al2O3，39.21％Fe2O3，2.70％CaO，0.30％MgO，7.30％TiO2，6.77％Na2O；灼碱含量为16.80％。实施例1本例赤泥泡沫砂浆的制备方法包括如下步骤：1)拜尔法赤泥的煅烧预处理将拜尔法赤泥放入回转式煅烧炉中，在800℃的温度下煅烧15h。2)拜尔法赤泥粉体制备将煅烧后的赤泥在空气中进行自然冷却至室温，然后送入行星式球磨机中进行球磨，得到粒径为100～200目的拜尔法活性赤泥粉体。3)胶凝材料的制备将拜尔法赤泥活性粉体、粉煤灰、水玻璃、水泥与芒硝分别按表1的比例称量加入V型混料机中，开启混料机，正转15min，然后反转15min，使其充分混合均匀，得到胶凝材料粉体。表1实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种赤泥泡沫砂浆，其特征在于：包括胶凝材料和泡沫液；所述胶凝材料的组分包括拜尔法活性赤泥粉、粉煤灰、水泥和激发剂；所述拜尔法活性赤泥粉是由拜尔法赤泥经煅烧后得到的。/n

【技术特征摘要】
1.一种赤泥泡沫砂浆，其特征在于：包括胶凝材料和泡沫液；所述胶凝材料的组分包括拜尔法活性赤泥粉、粉煤灰、水泥和激发剂；所述拜尔法活性赤泥粉是由拜尔法赤泥经煅烧后得到的。


2.根据权利要求1所述的一种赤泥泡沫砂浆，其特征在于：所述胶凝材料包括如下质量份的组分：45～60份拜尔法活性赤泥粉，12～23份粉煤灰，8～15份水泥，15～25份激发剂。


3.根据权利要求1或2所述的一种赤泥泡沫砂浆，其特征在于：所述拜尔法活性赤泥粉是由拜尔法赤泥在700℃～900℃下煅烧后得到的。


4.根据权利要求3所述的一种赤泥泡沫砂浆，其特征在于：所述拜尔法活性赤泥粉的粒径为100目～200目。


5.根据权利要求1或2所述的一种赤泥泡沫砂浆，其特征在于：所述激发剂选自水玻璃、芒硝的一种或其组合。


6.根据权利要求1所述的一种赤泥泡沫砂浆，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠平，陈锡麟，冯波宇，潘敏尧，
申请(专利权)人：广东同创科鑫环保有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44