一种用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材及其制备方法与流程

本发明属于建筑板材，具体涉及一种用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材及其制备方法。

背景技术：

1、赤泥是制铝工业从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废弃物，一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。而根据铝土矿的品质不同，分为烧结法、拜耳法和混联法赤泥。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。我国是氧化铝生产大国，2021年产生的赤泥近10000万吨。目前我国赤泥综合利用率不足5％，累积堆存量达到6.0亿吨。2011年以来，我国赤泥综合利用率基本都在5％以下，2019年略有上升，达到8.09％。根据要求，到2025年，新增大宗固废综合利用率要达到60％，存量大宗固废有序减少。按此目标测算，到2025年，赤泥年综合利用量起码要达到6000万吨，综合利用率也需大幅提升。当前无论是利用规模还是利用率都还有很大的差距。

2、另外，随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，预计到2025年，赤泥累计堆存量将达到8.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。

3、广西是电解铝生产大省，以某铝业公司为例，该企业年产氧化铝近250万吨，产生赤泥近300万吨，截止2011年年底，已产生赤泥近2000万吨，绝大多数赤泥堆放在赤泥堆场，还未找到环保的利用办法。

4、当前赤泥综合利用存在的主要问题：

5、一是缺乏大量消纳赤泥和具有产业竞争力的关键技术。赤泥具有碱性强、比表面积大、各种组分互相包裹、嵌布等特征，使其综合利用难以借鉴其他领域一些成熟的工艺、技术和设备，在我国尚未形成高效利用和适于大规模推广的技术支撑体系。

6、二是缺乏相应标准，产品市场认可度低。当前，已经开发出的部分赤泥综合利用产品，由于缺少国家标准或行业标准的支撑，如赤泥作建筑材料，只有参照其他同类产品标准，市场认可度低，造成产品应用受到限制，难以大规模推广。

7、因此，如何攻克赤泥固废再生利用在外墙体材料中的应用成为了本行业亟待解决的技术难题。

8、

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，提供一种用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材及其制备方法，所述用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材各项指标均能够达到外墙体材料的要求，特别是具备有良好的防水性能。此外，本发明板材的生产过程符合固废再生利用的要求，有助于降低碳排放，并且能够减少赤泥对土壤和环境造成的污染。

2、本发明的技术方案为：

3、一种用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，包括如下重量份的制备原料：赤泥40-55份、矿粉20-25份、偏高岭土10-15份、砂0-35份、水16-25份、碱激发助剂10-15份、淀粉醚5-10份、缓凝剂2-3份、增强纤维4-5份。

4、进一步地，所述碱激发助剂由下列重量份比例的原料制成：氢氧化钠25-30份、水玻璃35-40份、蒸馏水20-30份。

5、进一步地，所述增强纤维由下列重量份比例的原料制成：木质纤维10-20份、聚丙烯晴纤维3-5份、玻璃纤维1-2份。

6、进一步地，所述砂为机制砂、建筑垃圾砂、河沙、海砂或石英砂，砂的细度模数为2.0-2.3。

7、进一步地，所述矿粉为s95级矿粉。

8、本发明所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材的制备方法，包括如下步骤∶

9、a、粉碎：将赤泥干燥破碎、烘干、筛分，得到粉料备用；

10、b、将除水和碱激发助剂外的其它原料放入行星搅拌机中先干混搅拌，然后再加入水与碱激发助剂搅拌，得到混合物料；

11、c、将混合物料送入捏合机进行捏合，再经皮带送至真空高压挤出机中挤出成型，得到基板；

12、d、将挤出成型后的基板放置于托盘上自然养护后即得所需成品。

13、进一步地，所述步骤b中，所述行星搅拌机为倾斜式行星高速搅拌机，搅拌速度为500-650r/min。

14、进一步地，所述步骤c中，真空高压挤出机的真空度为-0.8～10.0mpa，挤出频率为65-70hz，挤出压力为2-2.5mpa。

15、进一步地，所述步骤d中，将挤出成型后的基板放置于托盘上送至养护窑内，进行室温养护6～8小时后进行高温蒸养8～12小时，蒸养完毕后再进行一周的自然养护。

16、进一步地，所述室温为25±10℃，所述高温为95±5℃。

17、

18、由于采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

19、(1)本发明针对赤泥中钠离子含量较高的特点，采用了一种创新的方法，即利用碱基地质聚合物胶凝材料合成技术。这项技术将赤泥中的钠离子转化为合成材料中的激发剂，同时将赤泥中的铝硅酸盐作为激发对象，在一定温度下并在碱性环境中经过解聚—缩聚的化学反应，最终形成的一种性能优良的无机高分子聚合物材料。为了实现这一转化，发明人添加了活性引发剂，如偏高岭土、矿粉和砂等，以制备出具有胶凝能力的材料。这些材料随后通过挤出成型工艺加工成中空轻质建筑板材。

20、(2)本发明在实施过程中使用大量的赤泥作为原料，符合固废再生利用的要求，有助于为企业解决固体废物处理的问题，并且能够减少赤泥对土壤和环境造成的污染。

技术特征：

1.一种用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，其特征在于，包括如下重量份的制备原料：赤泥40-55份、矿粉20-25份、偏高岭土10-15份、砂0-35份、水16-25份、碱激发助剂10-15份、淀粉醚5-10份、缓凝剂2-3份、增强纤维4-5份。

2.如权利要求1所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，其特征在于：所述碱激发助剂由下列重量份比例的原料制成：氢氧化钠25-30份、水玻璃35-40份、蒸馏水20-30份。

3.如权利要求1所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，其特征在于：所述增强纤维由下列重量份比例的原料制成：木质纤维10-20份、聚丙烯晴纤维3-5份、玻璃纤维1-2份。

4.如权利要求1所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，其特征在于：所述砂为机制砂、建筑垃圾砂、河沙、海砂或石英砂，砂的细度模数为2.0-2.3。

5.如权利要求1所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，其特征在于，所述矿粉为s95级矿粉。

6.如权利要求1所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤∶

7.根据权利要求1所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材制备方法，其特征在于：所述步骤b中，所述行星搅拌机为倾斜式行星高速搅拌机，搅拌速度为500-650r/min。

8.如权利要求5所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，其特征在于：所述步骤c中，真空高压挤出机的真空度为-0.8～10.0mpa，挤出频率为65-70hz，挤出压力为2-2.5mpa。

9.如权利要求5所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，其特征在于：所述步骤d中，将挤出成型后的基板放置于托盘上送至养护窑内，进行室温养护6～8小时后进行高温蒸养8～12小时，蒸养完毕后再进行一周的自然养护。

10.如权利要求9所述的用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材，其特征在于：所述室温为25±10℃，所述高温为95±5℃。

技术总结本发明属于建筑板材技术领域，具体涉及一种用赤泥制成的免烧中空轻质建筑板材及其制备方法，所述免烧中空轻质建筑板材，包括如下重量份的制备原料：赤泥40‑55份、矿粉20‑25份、偏高岭土10‑15份、砂0‑35份、水16‑25份、碱激发助剂10‑15份、淀粉醚5‑10份、缓凝剂2‑3份、增强纤维4‑5份。本发明在实施过程中使用大量的赤泥作为原料，符合固废再生利用的要求，有助于为企业解决固体废物处理的问题，并且能够减少赤泥对土壤和环境造成的污染。技术研发人员：乔伟,乔勋,贺勇,苟一虎,黄坚全,韦杰,刘海峰,覃寿北,陈政飞受保护的技术使用者：广西超聚材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18