用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法
【專利摘要】用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，是以含水率≤65wt%的赤泥和含水率＜70wt%的植物殘?jiān)鼮橹饕?，通過備料配料、輾壓混合、成型、煅燒，制得輕質(zhì)多孔燒結(jié)材料。本發(fā)明方法利用來源廣、產(chǎn)量大的廢棄物赤泥和植物殘?jiān)?，能以低成本生產(chǎn)用途廣且價(jià)值較高的透水性鋪地用產(chǎn)品、過濾用產(chǎn)品、吸聲材料用產(chǎn)品、催化用產(chǎn)品、輕質(zhì)面板或隔熱隔音磚等系列產(chǎn)品，具有產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，有良好的投資經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，不僅節(jié)省大量作為建材及化工產(chǎn)品原料的粘土資源和不可再生燃煤，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)CO2減排，而且可有效化解廢棄污染物赤泥和植物殘?jiān)鼘?duì)環(huán)境的水、土、空氣污染和防止次生災(zāi)害。
【專利說明】用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制造輕質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，具體涉及一種利用工業(yè)廢棄物赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]赤泥是以鋁土礦為原料提取氧化鋁過程中產(chǎn)生的極細(xì)顆粒強(qiáng)堿性固體廢物，每生產(chǎn)一噸氧化鋁，大約產(chǎn)生0.8~2噸赤泥。依提取工藝不同所產(chǎn)生的赤泥分別稱為拜爾法赤泥、燒結(jié)法赤泥及聯(lián)合法赤泥。赤泥的物理性質(zhì)為:顆粒直徑0.088~0.25mm,比重2.7~
2.9，容重0.8~1，熔點(diǎn)1200~1250°C。赤泥礦物成分復(fù)雜，主要礦物為文石和方解石，含量為60~65%，其次是蛋白石、三水鋁石、針鐵礦，含量較小的是鈦礦石、菱鐵礦、天然堿、水玻璃、鋁酸鈉和火堿，PH值一般在13以上。其化學(xué)成分隨鋁土礦品位和提取工藝有差別，大致為:
拜爾法赤泥:CaO 2 ~8%，S12 3 ~20%，Al2O3 10 ~20%，F(xiàn)e2O3 30 ~60%，MgO 0.8 ~1.5%, Na2O 2 ~10%, K2O 0.2 ~1.5%, T12 微量~10%，燒失量 10 ~15% ；
燒結(jié)法赤泥:CaO 46 ~49%，S12 20 ~23%，Al2O3 5 ~7%，F(xiàn)e2O3 7 ~10%，MgO 1.2 ~1.6%, Na2O 2.5 ~3%, K2O 0.2 ~0.5%, T12 2.5 ~3%，燒失量 6 ~10% ；
聯(lián)合法赤泥:CaO 43.7 ~47%, S12 20 ~21%, Al2O3 5.4 ~7.5%, Fe2O3 6.2 ~7.5%,MgO 0.5 ~1.3%, Na 2O 2.8 ~8%, K2O 0.5 ~0.8%, T12 6.1 ~7.7%。
[0003]我國(guó)是氧化鋁生產(chǎn)大國(guó)，2009年生產(chǎn)氧化鋁就達(dá)2378萬噸，約占世界總產(chǎn)量的30%，產(chǎn)生的赤泥近3000萬噸。目前，赤泥綜合利用仍屬世界性難題，國(guó)際上對(duì)赤泥主要采用堆存覆土的處理方式。我國(guó)赤泥綜合利用近二十年來得到各方面的高度重視，開展了跨學(xué)科、多領(lǐng)域的綜合利用技術(shù)研究工作，現(xiàn)有在利用赤泥制造多孔燒結(jié)材料方面主要攻堅(jiān)研究方向如下:
1、制建筑用磚:加煤用雙軸攪拌機(jī)混合螺旋擠出成型為磚，干燥困難，磚變形大，更嚴(yán)重的是由于堿含量高，普遍泛霜長(zhǎng)毛，被用戶排斥。
[0004]2、化學(xué)結(jié)合陶瓷復(fù)合材料，用去雜、烘干、粉磨后的赤泥干粉替代部分瓷泥用料，制取陶瓷復(fù)合材料，其去雜、烘干、粉磨能耗高，因赤泥化學(xué)成分特點(diǎn)及波動(dòng)大，陶瓷色澤、強(qiáng)度、成品率控制困難，導(dǎo)致合格品成本大幅上升。
[0005]3、保溫耐火材料:用去雜、烘干、粉磨后的赤泥替代部分耐火膠泥燒制耐火材料，或用去雜烘干粉磨處理的赤泥粉和耐火輕質(zhì)骨料及耐火膠泥加發(fā)泡劑焙燒制取保溫耐火材料，因?yàn)槌嗄啾旧砣埸c(diǎn)偏低，去雜、烘干、粉磨能耗又偏高，而未取得實(shí)質(zhì)性的突破。
[0006]上述種種，雖有國(guó)家巨額科研開發(fā)資金的投入，但由于赤泥的特性及缺乏具有產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵技術(shù)，我國(guó)赤泥綜合利用率僅為4%，累計(jì)堆存量達(dá)到3萬億噸。赤泥大量堆存，既占用土地、污染水土，又浪費(fèi)資源。
[0007]另一方面，大量的植物殘?jiān)粭壷锰盥窕螯c(diǎn)火焚燒如稻草秸桿，既造成環(huán)境污染和安全隱患，又產(chǎn)生了較嚴(yán)重的水土及空氣污染和次生災(zāi)害。
[0008]其次，現(xiàn)有的陶或陶瓷類功能性多孔板材或異形材均是選用有限的精細(xì)瓷泥，經(jīng)發(fā)泡或加昂貴的有機(jī)樹脂做致孔劑，成型后在專業(yè)的陶瓷窯爐中采用燃?xì)狻⑷加突螂姛岱绞届褵?，或用柴、?yōu)質(zhì)燃煤輻射加熱煅燒制成；現(xiàn)有的多孔磚采用水泥類膠凝材料發(fā)泡或制成多孔的貧瘠混凝土，或采用鋁粉發(fā)泡蒸養(yǎng)工藝制取。這些工藝方法不僅僅是浪費(fèi)有限的自然資源、增加了環(huán)境污染，更使成本居高、應(yīng)用受限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種工藝簡(jiǎn)單，低投資、低能耗，綜合利用赤泥和植物殘?jiān)a(chǎn)具有產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、用途廣泛的輕質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法。
[0010]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
一種用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，以赤泥和植物殘?jiān)鼮橹饕?，通過備料配料、輾壓混合、成型、煅燒，制得輕質(zhì)多孔燒結(jié)材料；所述赤泥和植物殘?jiān)馁|(zhì)量比為赤泥:植物殘?jiān)?97~50:3~50 ;所述煅燒是指在隧道窯、輪窯、焙燒爐或電爐中，900°C~1200°C下，于氧化性氣氛、弱氧化性氣氛、還原性氣氛或弱還原性氣氛中，熱處理I~48h。
[0011]進(jìn)一步，成型之后，在送入隧道窯、輪窯、焙燒爐或電爐中進(jìn)行煅燒之前，先將成型樣品放在馬弗爐中試燒，以優(yōu)選出最佳煅燒溫度范圍。
[0012]進(jìn)一步，所述赤泥含水率為< 65 wt% ;自然堆存后已干燥硬化的含水率< 15wt%的赤泥需經(jīng)粉碎預(yù)處理備料，含水率>65 wt%的赤泥需脫水預(yù)處理備料。采用赤泥作為主要原料是利用赤泥粒徑細(xì)、極好的塑粘性(可輾壓粘和植物殘?jiān)?和低熔點(diǎn)(1200~1250°C)等物理特性， 由于含水赤泥極好的可塑性，采用強(qiáng)制碾壓擠壓混合工藝，可節(jié)省大量的烘干和粉磨能耗，同時(shí)，以便于成型和利用隧道窯、輪窯等低投資工業(yè)窯爐及現(xiàn)有的瓷質(zhì)磚生產(chǎn)線,大幅降低利廢投資成本。
[0013]進(jìn)一步，所述植物殘?jiān)鼮榫圃?、藥渣、沼氣渣、木薯渣、谷殼、甘蔗渣、稻草麥秸、棉麻豆類莢桿碎屑、玉米高粱類桿碎屑、木屑等中的一種或幾種，含水率< 70 wt%。來源于拜爾法、燒結(jié)法或聯(lián)合法赤泥的礦物成分和化學(xué)成分與兼具造孔和制碳功能的植物殘?jiān)燧毦鶆蚝?，可完全裂解氣化燃燒形成通道、孔洞或碳化裂解氣化產(chǎn)生活性碳，經(jīng)濟(jì)地制造不同特性和不同用途的多孔燒結(jié)材料。而且，植物殘?jiān)袡C(jī)物裂解氣化燃燒產(chǎn)生的熱量，可作為穩(wěn)定燒結(jié)過程中的唯一熱源或部分熱源以節(jié)省燃料成本，降低生產(chǎn)能耗及生產(chǎn)成本。
[0014]進(jìn)一步，在所述配料中加入輔助原料，加入量為主要原料質(zhì)量的O~35%。
[0015]進(jìn)一步，所述輔助原料為發(fā)泡劑、助熔劑、助燒劑、固化劑、催化劑、煤矸石、煤、磷渣、廢玻璃等中的一種或幾種。其中，發(fā)泡劑可以是市售的微沫劑等，助熔劑可以是硼化物、長(zhǎng)石、玻璃粉等，助燒劑可以是鹵化物等；固化劑可以是水泥、石灰、葉臘石粉等，催化劑可以是含稀土、鈦、釩、鍶、銅、鉻等化合物。赤泥中難以分離的有害堿鈉和鉀及輔助原料中的助燒劑/助熔劑如長(zhǎng)石、硼化物、玻璃粉等作為助熔助燒組分，共同作用以改善燒結(jié)性，降低燒成溫度。
[0016]進(jìn)一步，所述輾壓混合采用輪輾機(jī)或反復(fù)擠壓機(jī)進(jìn)行輾壓混合和均質(zhì)。
[0017]進(jìn)一步，所述成型采用模壓成型、擠壓成型、軋制成型或粉漿澆注成型。
[0018]進(jìn)一步，所述氧化性氣氛是指廢氣中氧含量為8~18 v/v%的煅燒氣氛；弱氧化性氣氛是指廢氣中氧含量為I~7 v/v%的煅燒氣氛；還原性氣氛是指爐內(nèi)CO濃度為7~21v/v%的煅燒氣氛；弱還原性氣氛是指爐內(nèi)CO濃度為I~6 v/v%的煅燒氣氛。燒制不含活性炭的多孔材料如鋪地用多孔透水性材料、紅外多孔陶瓷燃燒板、蓄熱儲(chǔ)能多孔材料等時(shí)采用氧化性氣氛煅燒；燒制含少量活性炭多孔材料如過濾滲透多孔材料、多孔吸聲材料等時(shí)采用弱氧化性氣氛或弱還原性氣氛煅燒；燒制含活性炭多孔材料如催化用多孔陶瓷載體材料等采用還原性氣氛煅燒。
[0019]按照本發(fā)明方法制造的輕質(zhì)多孔燒結(jié)材料的形狀可以是板狀、磚狀、桶狀或異形狀，包括鋪地用透水性板或磚，過濾滲透多孔材料如過濾滲透用板、磚、桶或異形材料，催化處理用多孔陶瓷載體材料如多孔板、磚或異形催化材料，多孔吸聲材料如吸聲板、磚或異形吸音件，蓄熱儲(chǔ)能多孔材料，紅外多孔陶甕燃燒板及輕質(zhì)隔熱吸聲材料如輕質(zhì)面板或磚等。
[0020]本發(fā)明中，未特別注明單位的百分比均為質(zhì)量百分比。
[0021]本發(fā)明的有益效果如下:
(I)工藝簡(jiǎn)單、投資小、生產(chǎn)規(guī)模亦可大可小，且本發(fā)明方法為半濕法工藝不易揚(yáng)塵，產(chǎn)生的環(huán)保問題易于處理，利于推廣。
[0022](2)研究表明，植物殘?jiān)统嗄噍殙夯旌虾?，表現(xiàn)出良好的可塑成型特性，且植物殘?jiān)怀嗄喙埠?，根?jù)溫度和氧含量的變化，可小部分裂解氣化生成活性炭，大部分裂解氣化僅殘存少量活性炭或者完全裂解氣化氧化燃盡留下空洞或通道。利用來源廣、產(chǎn)量大的廢棄物赤泥和植物殘?jiān)?，能以低成本生產(chǎn)用途廣且價(jià)值較高的透水性鋪地用產(chǎn)品、過濾用產(chǎn)品、吸聲材料用產(chǎn)品、催化用產(chǎn)品、輕質(zhì)面板或隔熱隔音磚等系列產(chǎn)品。利用本發(fā)明方法制造的產(chǎn)品視選料、 配比和工藝參數(shù)不同，其設(shè)計(jì)容重可調(diào)，活性炭含量可調(diào)，強(qiáng)度可調(diào)，透水性可調(diào)；吸附過濾污水時(shí)有機(jī)、無機(jī)物的去除率高，將吸附過濾后的材料在500°C熱處理2h有極好的再生能力，十次循環(huán)后污水中有機(jī)、無機(jī)物去除率> 90% ;吸音系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)亦可設(shè)計(jì)調(diào)整；添加了催化劑的多孔板在400°C容器中，氣體中污染物去除率> 99% ;由于植物殘?jiān)袡C(jī)物裂解氣化燃燒產(chǎn)生熱量，回收后可節(jié)省30~100%的燃料消耗。本發(fā)明方法制造的產(chǎn)品等同/優(yōu)于市場(chǎng)上已有的部分產(chǎn)品，且可提供大量新產(chǎn)品，具有產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，有良好的投資經(jīng)濟(jì)性。
[0023](3)綜合利用赤泥和植物殘?jiān)鼮橹髦圃旖ú募盎ぎa(chǎn)品，可節(jié)省大量的粘土資源和不可再生燃煤，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)CO2減排。
[0024](4)可有效化解廢棄污染物赤泥和植物殘?jiān)鼘?duì)環(huán)境的水、土、空氣污染和防止次生災(zāi)害。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026]實(shí)施例1
原材料:主要原料選用燒結(jié)法赤泥(自然浙干，水分含量36.3 wt%)和植物殘?jiān)?酒廠的離心脫水酒糟，水分含量52 wt%;谷殼，水分含量2 wt%)，輔助原料選用煤矸石(平均低位熱值942kcal/kg，以雷蒙磨制成粉)和固化劑水泥。
[0027]將赤泥1500kg，植物殘?jiān)?00kg(其中，酒糟200kg、谷殼300kg)與輔助原料400kg(其中，煤矸石粉340kg、水泥粉60kg)經(jīng)配料、輪輾輾壓混合為均質(zhì)濕態(tài)物料；將混合后的含濕物料用液壓機(jī)分別制成240*115*53mm塊狀磚塊料和壓制成30*300*300mm板，碼堆硬化；將制得的磚塊和板塊料先用馬弗爐試驗(yàn)，選定燒成溫度在950~1130°C范圍后，將磚塊狀料和板塊狀料一起裝載隧道窯小車，入隧道窯在980°C~1080°C高溫段，在控制廢氣氧含量在I~3 v/v %的弱氧化性氣氛下煅燒70min，制成燒結(jié)多孔磚和多孔板。
[0028]多孔磚狀材料檢測(cè)結(jié)果:尺寸229*110*49，容重0.69 g/cm3，活性炭含量4.3%，抗壓8.9 MPa,抗折2.5MPa ;多孔板狀材料檢測(cè)結(jié)果:尺寸27*282*283，容重0.72 g/cm3,活性炭含量3.1%，抗壓8.1 MPa,抗折2.4MPa。
[0029]用上述燒結(jié)的多孔磚和板鋪于地面,透水速度達(dá)2100g/m2.min,表現(xiàn)出極好的透水性；用于過濾污水時(shí)的去除率≥ 98.6%，顯示吸附過濾能力良好，一層多孔磚或多孔板即可過濾出清水，且在500°C熱處理2h即有極好的再生能力，十次循環(huán)后污水中有機(jī)、無機(jī)物去除率仍可達(dá)96.5% ;將多孔磚與多孔板壤嵌于球磨機(jī)房顯示出優(yōu)良的吸聲效果，1m處噪音從90db下降至69.7db，吸音系數(shù)100Hz為0.81，2000Hz為0.91 ;用于砌筑顯示的隔熱保溫性能與容量500kg/m3加氣輪相當(dāng)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.13w/m.k。
[0030]實(shí)施例2
原材料:主要原料選用拜爾法赤泥(自然浙干已堆存硬化，水分含量14.7 wt%)和植物殘?jiān)?酒廠的離心脫水酒糟，水分含量47 wt%)，不添加輔助原料。
[0031]將赤泥1500kg (赤泥預(yù)碎),酒糟500kg經(jīng)輪輾輾壓混合為均質(zhì)濕態(tài)物料；將混合后的含濕物料用擠壓機(jī)分別制成240*115*53mm塊狀磚塊料和壓制成30*300*300mm板，碼堆；將制得的磚塊和板塊料先用馬弗爐試驗(yàn)，選定燒成溫度在920~1080°C范圍后，將磚塊狀料和板塊狀料一起裝載隧道窯小車，入隧道窯在960°C~1060°C高溫段，在控制廢氣氧含量9~11 v/v%的氧化性氣氛下煅燒1.5h，制成燒結(jié)多孔磚和多孔板。
[0032]多孔磚狀材料檢測(cè)結(jié)果:尺寸232*111*50，容重0.67 g/cm3，活性炭含量0.3%，抗壓9.9 MPa，抗折2.9MPa ;多孔板狀材料檢測(cè)結(jié)果:尺寸26*287*289，容重0.71g/cm3，活性炭含量0%，抗壓9.6MPa，抗折3.2MPa。
[0033]用上述燒結(jié)的多孔磚和板鋪于地面，透水速度達(dá)1450g/m2.min,表現(xiàn)出極好的透水性；用于過濾污水時(shí)有機(jī)、無機(jī)物的去除率> 98%，顯示吸附過濾能力良好，一層多孔磚或多孔板即可過濾出清水，且在500°C熱處理2h有極好的再生能力，十次循環(huán)后污水中有機(jī)、無機(jī)物去除率仍達(dá)96% ;將多孔磚與多孔板壤嵌于球磨機(jī)房顯示出優(yōu)良的吸聲效果，門口和室外1m處噪音從117db下降至79db,吸音系數(shù)100Hz為0.81，2000Hz為0.91 ;用于砌筑顯示出隔熱保溫性能與容量500kg/m3加氣砼相當(dāng)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.059w/m.k。
[0034]實(shí)施例3
原材料:主要原料選用燒結(jié)法赤泥(自然浙干，水分含量31.3 wt%)和植物殘?jiān)?酒廠的離心脫水酒糟，水分含量52 wt% ;廢木屑，水分含量3 wt%)，輔助原料選用助熔劑長(zhǎng)石粉。
[0035]將為赤泥1400kg，植物殘?jiān)?00kg(其中，酒糟240kg、廢木屑360kg)與輔助原料長(zhǎng)石粉200kg經(jīng)配料、輪輾輾壓混合為均質(zhì)濕態(tài)物料；將混合后的均質(zhì)濕態(tài)物料先用馬弗爐試驗(yàn)，選定燒成溫度在950~1100°C范圍后，再用瓷質(zhì)磚生產(chǎn)線壓機(jī)壓制成30*300*300mm板；將得到的板狀料在瓷質(zhì)磚生產(chǎn)線隧道窯中在1030°C高溫段，控制廢氣含氧7 v/v %的弱氧化性氣氛下煅燒lh，制成燒結(jié)多孔板塊。
[0036]多孔板狀材料檢測(cè)結(jié)果:尺寸28*286*289，容重0.45g/cm3,活性炭含量0%，抗壓7.4MPa，抗折 2.3MPa。
[0037]用上述燒結(jié)的多孔板鋪于地面，透水速度達(dá)1650g/m2.π?η，表現(xiàn)出極好的透水性；用于過濾污水時(shí)有機(jī)、無機(jī)物的去樣率達(dá)98.3%，顯示吸附過濾能力良好，一層多孔板即可過濾出清水，且在500°C熱處理2h有極好的再生能力，循環(huán)十次污水中有機(jī)、無機(jī)物去除率仍達(dá)96%;將多孔板鑲嵌于球磨機(jī)房顯示出優(yōu)良的吸聲效果，室外1m處從121db下降至92db，吸音系數(shù)1000Hz為0.82, 2000Hz為0.93 ;用于砌筑顯示出隔熱保溫性能與容量500kg/m3加氣5仝相當(dāng)，導(dǎo)熱系數(shù)0.13w/m.k。
[0038]實(shí)施例4
原材料:主要原料選用聯(lián)合法赤泥(水分含量51.1 wt%)和植物殘?jiān)?木薯渣，水分含量63 wt%;粉碎的秸桿和棉桿，水分含量4 wt%)，輔助原料選用無煙煤(平均低位熱值5645kcal/kg,以雷蒙磨制成煤粉)和固化劑石灰。
[0039]將赤泥1340kg,植物殘洛860kg(其中木薯洛160kg、棉桿屑200kg、稻桿屑500kg)與輔助原料80kg (其中煤粉20kg、石灰60kg)經(jīng)配料、輪輾輾壓混合為均質(zhì)濕態(tài)物料；將混合后的濕態(tài)物料注入框內(nèi)，用液壓機(jī)加壓制成240*600*600mm塊料，碼堆；將制得的塊料切害I]，先用馬弗爐試驗(yàn)，選定燒成溫度在910~1100°C范圍后，將塊狀料碼入24門輪窯中，在輪窯內(nèi)在950°C~1050°C高溫段，在加煤且封閉輪窯進(jìn)風(fēng)和排氣孔的還原性氣氛(在輪窯內(nèi)，加煤封閉窯進(jìn)排孔后含氧量為0，CO濃度為7~21 v/v %)下煅燒46h，制成燒結(jié)多孔磚。
[0040]多孔磚狀材料檢測(cè)結(jié)果:尺寸232*579*576，容重0.39 g/cm3，活性炭含量7.7%，抗壓 7.6MPa，抗折 2.3MPa。
[0041]用上述燒結(jié)的多孔磚鋪于地面,透水速度達(dá)1350g/m2.η?η,表現(xiàn)出極好的透水性；用于過濾污水時(shí)有機(jī)、無機(jī)物的去除率達(dá)99.8%，顯示吸附過濾能力良好，一層多孔磚即可過濾出清水，且在500°C熱處理2h有極好的再生能力，經(jīng)十次循環(huán)污水中有機(jī)、無機(jī)物去除率仍達(dá)98% ;將多孔磚砌筑于球磨機(jī)房顯示出優(yōu)良的吸聲效果，室外噪音1m處從98db下降至73db，吸音系數(shù)100Hz為0.83，2000Hz為0.92 ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.063w/m.k。
[0042]實(shí)施例5
原材料:主要原料選用燒結(jié)法赤泥(自然浙干，水分含量26.8 wt%)和植物殘?jiān)?廢木屑、棉桿碎屑，水分含量4.3 wt%),輔助原料選用催化劑硝酸稀土和硫酸氧鈦溶液。
[0043]將輔助原料2.2kg (其中，硝酸稀土 0.73kg，40 wt %的硫酸氧鈦溶液1.47kg)溶于水稀釋成I wt%溶液,并與植物殘洛640kg (其中，廢木屑440kg、棉桿屑200kg)充分混合、自然吸收干燥，再與赤泥1340kg經(jīng)配料、輪輾輾壓混合為均質(zhì)濕態(tài)物料；將混合后的含濕物料用液壓機(jī)壓制成60*300*300mm板，碼堆；將制得的板塊料先用馬弗爐試驗(yàn)，選定燒成溫度在950~1120°C范圍后，將板塊狀料裝載隧道式焙燒爐專用小車，入燃?xì)忪褵隣t在1000°C高溫段，在控制CO濃度3~5 v/v %的弱還原性氣氛下煅燒2h，制成孔洞內(nèi)載附有催化劑活性炭的燒結(jié)多孔板。
[0044]多孔板狀材料檢測(cè)結(jié)果:尺寸56*282*279，容重0.49g/cm3,活性炭含量8%，抗壓
8.7MPa，抗折 3.1MPa0
[0045]用上述燒結(jié)的多孔板鋪于地面，透水速度達(dá)1070g/m2.π?η，表現(xiàn)出極好的透水性；用于過濾污水時(shí)有機(jī)、無機(jī)物的去除率達(dá)99.8%，顯示吸附過濾能力良好，一層多孔板即可過濾出清水，且在500°C熱還原處理2h有極好的再生能力，十次循環(huán)后污水中有機(jī)、無機(jī)物去除率仍達(dá)96.1% ;將多孔板鑲嵌于球磨機(jī)房顯示出優(yōu)良的吸聲效果，室外噪音1m處從113db 下降至 89db，吸音系數(shù) 100Hz 為 0.82，2000Hz 為 0.93 ;導(dǎo)熱系數(shù)為 0.174w/m.k ；用此多孔塊切片為8mm薄板置于400°C管道容器內(nèi)，用于催化氧化垃圾異臭物硫化氫及硫醇，經(jīng)此400°C容器內(nèi)多孔催化材料后無任何異臭，未檢出PM2.5，氣體中污染物去除率>99.99%，顯示出了完全的催化氧化分解和氣體過濾能力。
[0046]實(shí)施例6
原材料:主要原料選用燒結(jié)法赤泥(水分含量48 wt%)和植物殘?jiān)?酒糟水分含量57wt%，粉碎的高粱桿屑，水分含量3 wt%;粉碎的豆莢屑，水分含量3 wt %)，輔助原料選用固化劑水泥和葉臘石粉。
[0047]將赤泥100kg,植物殘洛10kg (其中，酒糟40kg,高粱桿屑40kg,豆莢屑20kg)與輔助原料60kg (其中，水泥10kg，葉臘石粉50kg)經(jīng)配料、輪輾輾壓混合為均質(zhì)濕態(tài)物料；將均質(zhì)的濕態(tài)物料注入框內(nèi)，用液壓機(jī)壓制成250*250*30的塊料，堆存固化后，置于電爐內(nèi)升溫至400°C封閉爐門，升溫至1020°C，爐內(nèi)處于嚴(yán)重缺氧的還原性氣氛(CO濃度為21v/v%)下恒溫22h，然后斷電降溫至200°C排除爐內(nèi)CO，取出燒結(jié)塊料。
[0048]燒結(jié)料檢測(cè)結(jié)果 :尺寸237*241*26mm，容量0.23g/cm3,活性炭含量11.6%，抗壓3.1MPa，抗折 1.2MPa。
[0049]用上述燒結(jié)塊料鋪于地面，透水速度達(dá)2470g/m2.π?η，表現(xiàn)出極好的透水性；用于過濾污水時(shí)有機(jī)、無機(jī)物的去除率達(dá)99.99%，顯示吸附過濾能力良好，一層多孔磚即可過濾出清水，且在500°C熱處理2h有極好的再生能力，經(jīng)十次循環(huán)污水中有機(jī)、無機(jī)物去除率仍達(dá)96% ;將多孔磚砌筑于球磨機(jī)房顯示出優(yōu)良的吸聲效果，室外噪音1m處從97db下降至61db,吸音系數(shù) 100Hz 為 0.83，2000Hz 為 0.93 ;導(dǎo)熱系數(shù)為 0.039w/m.k。
【權(quán)利要求】
1.一種用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:以赤泥和植物殘?jiān)鼮橹饕?，通過備料配料、輾壓混合、成型、煅燒，制得輕質(zhì)多孔燒結(jié)材料；所述赤泥和植物殘?jiān)馁|(zhì)量比為赤泥:植物殘?jiān)?97~50:3~50 ;所述煅燒是指在隧道窯、輪窯、焙燒爐或電爐中，900°C~1200°C下，于氧化性氣氛、弱氧化性氣氛、還原性氣氛或弱還原性氣氛中，熱處理I~48h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:成型之后，在送入隧道窯、輪窯、焙燒爐或電爐中進(jìn)行煅燒之前，先將成型樣品放在馬弗爐中試燒，以優(yōu)選出最佳煅燒溫度范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:所述赤泥含水率為< 65 wt% ;自然堆存后已干燥硬化的含水率< 15wt%的赤泥需經(jīng)粉碎預(yù)處理備料，含水率> 65 wt%的赤泥需脫水預(yù)處理備料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3所述用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:所述植物殘?jiān)鼮榫圃?、藥渣、沼氣渣、木薯渣、谷殼、甘蔗渣、稻草麥秸、棉麻豆類莢桿碎屑、玉米高粱類桿碎屑、木屑中的一種或幾種，含水率< 70 wt%0
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所述用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:在所述配料中加入輔助原料，加入量為主要原料質(zhì)量的O~35%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:所述輔助原料為發(fā)泡劑、助熔劑、助燒劑、固化劑、催化劑、煤矸石、煤、磷渣、廢玻璃中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求 1~6之一所述用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:所述輾壓混合采用輪輾機(jī)或反復(fù)擠壓機(jī)進(jìn)行輾壓混合和均質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7之一所述用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:所述成型采用模壓成型、擠壓成型、軋制成型或粉漿澆注成型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8之一所述用赤泥和植物殘?jiān)圃燧p質(zhì)多孔燒結(jié)材料的方法，其特征在于:所述氧化性氣氛是指廢氣中氧含量為8~18 v/v% ;弱氧化性氣氛是指廢氣中氧含量為I~7 v/v% ;還原性氣氛是指爐內(nèi)CO濃度為7~21 v/v% ;弱還原性氣氛是指爐內(nèi)CO濃度為I~6 V/V0Zoo
【文檔編號(hào)】C04B38/00GK104072189SQ201410321014
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】尹小林 申請(qǐng)人:尹小林