本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用赤泥生產(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)輕骨料及其制備方法。
背景技術(shù)：
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(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的極細顆粒強堿性固體廢物，也是氧化鋁生產(chǎn)過程中的最大污染源，由于生產(chǎn)方法和鋁土礦品位的不同，每生產(chǎn)一噸的氧化鋁大約要產(chǎn)生0.8～2.5噸的赤泥，2009年，我國生產(chǎn)氧化鋁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(chǎn)量的逐年增長和鋁土礦品位的逐漸降低，赤泥的年產(chǎn)生量還將不斷增加，到2015年，赤泥累計堆存量已經(jīng)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(huán)境污染和安全隱患，因此，開發(fā)規(guī)模化利用赤泥的長新技術(shù)和產(chǎn)品迫在眉睫。
輕骨料是利用粘土、工業(yè)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?zé)Y(jié)工藝制成，輕骨料具有容重輕、導(dǎo)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(yōu)質(zhì)綠色建筑材料。
用赤泥生產(chǎn)輕骨料在國內(nèi)外雖有相關(guān)研究報道，但其性能較差。主要體現(xiàn)在吸水率高、筒壓強度低，達不到作為結(jié)構(gòu)輕骨料的要求，中國專利：一種利用赤泥生產(chǎn)高性能陶粒的方法（專利申請?zhí)枺?01010236268.7，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(jié)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(zhì)高強混凝土的可能性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)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(dǎo)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(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)輕骨料及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用赤泥生產(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)輕骨料，所述的輕骨料按照如下原料的重量份數(shù)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(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)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(jié)，將步驟4中得到的輕骨料生料球放入高溫爐中進行燒結(jié)，其中高溫爐的升溫速度控制在15℃/分鐘，燒結(jié)溫度為1050℃~1300℃，燒結(jié)時間為2~15min；
步驟6：冷卻，將步驟5中燒結(jié)后的輕骨料生料球采用吹風(fēng)機進行急冷處理制得內(nèi)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(xué)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。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明的合成工藝簡單，合成原料豐富易得，適合工業(yè)化生產(chǎn)，利用粘土、工業(yè)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?zé)Y(jié)工藝制成，制成的輕骨料具有容重輕、導(dǎo)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(yōu)點，是一種變廢為寶的優(yōu)質(zhì)綠色建筑材料，本發(fā)明具有原料來源廣泛、價格低廉、制備簡單，實施方便的優(yōu)點。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1
一種利用赤泥生產(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)輕骨料，所述的輕骨料按照如下原料的重量份數(shù)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(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)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(jié)，將步驟4中得到的輕骨料生料球放入高溫爐中進行燒結(jié)，其中高溫爐的升溫速度控制在15℃/分鐘，燒結(jié)溫度為1050℃，燒結(jié)時間為6min；步驟6：冷卻，將步驟5中燒結(jié)后的輕骨料生料球采用吹風(fēng)機進行急冷處理制得內(nèi)部具有大量閉孔的輕骨料。
本發(fā)明生產(chǎn)的輕骨料根據(jù)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(jù)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(zhì)量損失小于1.0%；抗凍融循環(huán)質(zhì)量損失小于1.0%。
本發(fā)明的合成工藝簡單，合成原料豐富易得，適合工業(yè)化生產(chǎn)，利用粘土、工業(yè)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?zé)Y(jié)工藝制成，制成的輕骨料具有容重輕、導(dǎo)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(yōu)點，是一種變廢為寶的優(yōu)質(zhì)綠色建筑材料，本發(fā)明具有原料來源廣泛、價格低廉、制備簡單，實施方便的優(yōu)點。
實施例2
一種利用赤泥生產(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)輕骨料，所述的輕骨料按照如下原料的重量份數(shù)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(chǎn)高性能結(jié)構(gòu)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(jié)，將步驟4中得到的輕骨料生料球放入高溫爐中進行燒結(jié)，其中高溫爐的升溫速度控制在15℃/分鐘，燒結(jié)溫度為1250℃，燒結(jié)時間為2min；步驟6：冷卻，將步驟5中燒結(jié)后的輕骨料生料球采用吹風(fēng)機進行急冷處理制得內(nèi)部具有大量閉孔的輕骨料。
本發(fā)明生產(chǎn)的輕骨料根據(jù)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(jù)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(zhì)量損失小于1.0%；抗凍融循環(huán)質(zhì)量損失小于1.0%。
本發(fā)明的合成工藝簡單，合成原料豐富易得，適合工業(yè)化生產(chǎn)，利用粘土、工業(yè)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?zé)Y(jié)工藝制成，制成的輕骨料具有容重輕、導(dǎo)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(yōu)點，是一種變廢為寶的優(yōu)質(zhì)綠色建筑材料，本發(fā)明具有原料來源廣泛、價格低廉、制備簡單，實施方便的優(yōu)點。