專利名稱：一種制備低放射性輻射赤泥陶瓷材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備低放射性輻射赤泥陶瓷材料的方法。
背景技術(shù)：
赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中排出的堿性較強、放射性輻射較高的固體廢棄物。2010 年我國赤泥年排放量預(yù)計高達4500 5000萬余噸，國內(nèi)赤泥累計堆存量已超過幾億噸。全 世界赤泥平均利用率約為15%，我國赤泥利用率遠低于此。赤泥具有強堿性、高放射性，大 量赤泥堆積對環(huán)境造成污染，嚴(yán)重威脅國家和人民的財產(chǎn)安全。世界各國都加大力度對赤泥的利用途徑進行研究。國外主要側(cè)重于從赤泥中回收 有用金屬(氧化鐵、稀有金屬鈦、鎳等)，而我國則側(cè)重于赤泥的綜合利用。國內(nèi)外實踐研究 表明，赤泥可用于生產(chǎn)硅酸鹽水泥、油井水泥以及抗硫酸鹽水泥等多種型號的水泥，免蒸燒 磚、琉璃瓦等多種墻體材料，路壩修筑及工程回填。除此之外，還可用于配置硅鈣農(nóng)用肥、代 替石灰或石灰乳對廢氣進行治理以及制備微晶玻璃。但是在現(xiàn)有技術(shù)中，對赤泥的放射性 并沒有得到很好的解決。若加入的赤泥含量越高，則利用赤泥制作的產(chǎn)品的放射性輻射劑 量就會超過國家標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，雖然目前這些赤泥綜合利用技術(shù)具有一定程度的合理性，但是不能同 時兼顧赤泥消耗量、經(jīng)濟效益以及環(huán)境保護。赤泥綜合回收利用的新技術(shù)、新方法和新工藝 需要進一步研究。赤泥的高放射性是嚴(yán)重制約赤泥大規(guī)模應(yīng)用及鋁工業(yè)循環(huán)發(fā)展的關(guān)鍵因
-Ζ, ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種制備低放射性輻射赤泥陶瓷材料的方法。具體步驟為(1)原料的質(zhì)量百分比為赤泥28 70%，紅砂巖28 70%，鋇的化合物或毒重 石1 20%，助熔劑1 10%;助熔劑為氟化鈣、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣和二氧化硅中的一 種或多種。(2)將步驟(1)原料放入球磨裝置中球磨混料12 48小時；(3)將步驟⑵所得料在60°C 120°C溫度下烘干6 M小時；(4)將步驟( 所得料采用壓制成型或可塑成型，制得坯體；(5)將步驟(4)所得坯體在900°C 1300°C燒結(jié)1 5小時，冷卻到室溫制得赤泥 陶瓷材料；(6)使用射線檢測儀進行放射性輻射劑量檢測。所述赤泥為拜耳法赤泥、燒結(jié)法赤泥和聯(lián)合法赤泥中的一種。所述鋇的化合物為鋇的質(zhì)量百分含量大于50%的鋇的化合物。本發(fā)明特點
(1)本發(fā)明原料來源廣泛，成本極低，可降低赤泥放射性輻射劑量30 45%，達到 天然放射性本底水平。(2)引入重金屬化合物并經(jīng)合理的成分調(diào)控制備赤泥陶瓷制品，在有效降低赤泥 產(chǎn)品放射性的同時也可為制造防輻射材料提供借鑒。(3)利用赤泥制備陶瓷產(chǎn)品屬于高附加值產(chǎn)品，對發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟有重要意義。
具體實施例方式實施例1 (1)按照質(zhì)量百分比配料赤泥(取自廣西平果鋁業(yè)公司)40%、紅砂巖(取自廣 西金秀大瑤山)47%、碳酸鋇(化學(xué)純)8%、氟化鈣(化學(xué)純)5%;赤泥和紅砂巖的化學(xué)成 分分別見附表1和附表2;(2)將步驟(1)所得料放入球磨裝置中球磨混料M小時；(3)將步驟(2)所得料在100°C烘干12小時；(4)將步驟(3)所得料放入Φ 20mm的模具中，在IOMPa下保壓1分鐘制得坯體；(5)將步驟(4)所得坯體在箱式電阻爐中1060°C進行燒結(jié)1小時，冷卻到室溫制 得赤泥陶瓷材料；(6)使用射線檢測儀進行放射性輻射劑量檢測，選用總計數(shù)模式-Total/Timer， 制品的放射性輻射劑量為60 (Total/Timer)。實施例2 (1)按照質(zhì)量百分比配料赤泥(取自廣西平果鋁業(yè)公司)45%、紅砂巖(取自廣 西金秀大瑤山)40%、碳酸鋇(化學(xué)純)8%、氟化鈣(化學(xué)純)5%、氧化鈣(分析純)2% ； 赤泥和紅砂巖的化學(xué)成分分別見附表1和附表2 ；(2)將步驟(1)所得料放入球磨裝置中球磨混料36小時；(3)將步驟(2)所得料在100°C烘干12小時；(4)將步驟(3)所得料放入Φ 50mm的模具中，在IOMPa下保壓1分鐘制得坯體；(5)將步驟(4)所得坯體在箱式電阻爐中1020°C進行燒結(jié)1. 5小時，冷卻到室溫 制得赤泥陶瓷材料；(6)使用射線檢測儀進行放射性輻射劑量檢測，選用總計數(shù)模式-Total/Timer， 制品的放射性輻射劑量為65 (Total/Timer)。實施例3 (1)按照質(zhì)量百分比配料赤泥(取自廣西平果鋁業(yè)公司)50%、紅砂巖(取自廣 西金秀大瑤山)30%、碳酸鋇(化學(xué)純)10%、氟化鈣(化學(xué)純)6%、氧化鎂(分析純)2%、 氧化鈣(分析純)2% ；赤泥和紅砂巖的化學(xué)成分分別見附表1和附表2 ；(2)將步驟(1)所得料放入球磨裝置中球磨混料M小時；(3)將步驟(2)所得料在100°C烘干12小時；(4)將步驟(3)所得料放入Φ 20mm的模具中，在IOMPa下保壓1分鐘制得坯體；(5)將步驟(4)所得坯體在箱式電阻爐中1040°C進行燒結(jié)1小時，冷卻到室溫制 得赤泥陶瓷材料；(6)使用射線檢測儀進行放射性輻射劑量檢測，選用總計數(shù)模式-Total/Timer，制品的放射性輻射劑量為68 (Total/Timer)。廣西桂林地區(qū)屬于沉積巖類喀斯特地貌，天然放射性本底與全國其他地區(qū)相比是 比較低的，平均約為60 (Total/Timer)。經(jīng)檢測，原料赤泥的放射性輻射劑量為106 (Total/ Timer)，本發(fā)明使赤泥放射性輻射劑量降低到60 (Total/Timer)，與天然放射性本底相當(dāng)。附表1 廣西平果鋁業(yè)公司赤泥的化學(xué)組成(質(zhì)量百分比)
權(quán)利要求
1. 一種制備低放射性輻射赤泥陶瓷材料的方法，其特征在于具體步驟為(1)原料的質(zhì)量百分比為赤泥28 70%，紅砂巖28 70%，鋇的化合物或毒重石 1 20%，助熔劑1 10% ；助熔劑為氟化鈣、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣和二氧化硅中的一種 或多種。(2)將步驟(1)原料放入球磨裝置中球磨混料12 48小時；(3)將步驟⑵所得料在60°C 120°C溫度下烘干6 M小時；(4)將步驟( 所得料采用壓制成型或可塑成型，制得坯體；(5)將步驟(4)所得坯體在900°C 1300°C燒結(jié)1 5小時，冷卻到室溫制得赤泥陶瓷 材料；所述赤泥為拜耳法赤泥、燒結(jié)法赤泥和聯(lián)合法赤泥中的一種； 所述鋇的化合物為鋇的質(zhì)量百分含量大于50%的鋇的化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備低放射性輻射赤泥陶瓷材料的方法。(1)原料的質(zhì)量百分比為赤泥28～70％，紅砂巖28～70％，鋇的化合物或毒重石1～20％，助熔劑1～10％；助熔劑為氟化鈣、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣和二氧化硅中的一種或多種；(2)將步驟(1)原料放入球磨裝置中球磨混料12～48小時；(3)將步驟(2)所得料在60℃～120℃溫度下烘干6～24小時；(4)將步驟(3)所得料采用壓制成型或可塑成型，制得坯體；(5)將步驟(4)所得坯體在900℃～1300℃燒結(jié)1～5小時，冷卻到室溫制得成品。本發(fā)明原料來源廣泛，成本極低，可降低赤泥放射性輻射劑量30～45％，達到天然放射性本底水平。
文檔編號C04B35/00GK102060513SQ20101050308
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月10日
發(fā)明者吳伯麟, 彭仙, 覃爍 申請人:桂林理工大學(xué)