一種新型改性堿渣磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種堿渣磚，尤其涉及一種新型改性堿渣磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 堿渣是氨堿法制堿過程中排放的廢渣。據(jù)2011年統(tǒng)計，我國純堿年生產(chǎn)能力達(dá) 2560萬噸，其中氨堿法產(chǎn)能1200萬噸。由于氨堿法純堿生產(chǎn)工藝的特點，每生產(chǎn)1噸純堿 要向外排放〇. 3-0. 4噸的堿渣。
[0003] 由于氯離子難去除且腐蝕性強(qiáng)的問題，堿渣一直沒有被有效利用。國內(nèi)氨堿廠大 多采取自然堆放或直接排海的方式處理堿渣。引發(fā)的問題如下：（1)占用了大量的土地資 源，其中的有害成分經(jīng)過風(fēng)化淋濾、地表徑流的侵蝕而滲入地下水和土壤，造成污染；同時 破壞土壤的原有結(jié)構(gòu)，最后發(fā)展成鹽堿地。（2)堿渣排海則導(dǎo)致海洋生態(tài)平衡被破壞，危害 水產(chǎn)養(yǎng)殖，而且沉積之后可能危及航道。堿渣的問題一直制約著純堿企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，是 氨堿廠的一大技術(shù)難題。
[0004] 堿渣中主要成分碳酸鈣、氧化鈣，是組成建筑材料的化學(xué)物質(zhì)。中國專利申請 CN201010622991. 9公開了一種免燒免蒸堿渣磚及其制備方法。但是現(xiàn)有技術(shù)堿渣磚最主 要的問題一一氯離子的影響，卻至今未得到解決。一方面，氯離子含量大，使磚的抗凍性變 差；另一方面，氯離子迀移出來，會造成磚表面泛霜，影響美觀，同時氯離子也會對周圍的環(huán) 境造成嚴(yán)重的腐蝕。
[0005] 針對上述問題，如何制作出抗折抗壓強(qiáng)度性能良好，同時氯離子的影響小、泛霜現(xiàn) 象減弱以及抗凍性提高的堿渣磚，將是目前迫切需要解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用氨堿廠的廢渣（簡 稱堿渣）為主要原料，通過加入改性劑、添加劑制作出抗折抗壓強(qiáng)度良好的新型改性環(huán)保 堿渣磚，其氯離子浸出等影響小、泛霜現(xiàn)象不明顯且抗凍性明顯提高。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明首先提供一種新型改性堿渣磚，其原料包括堿渣、粉 煤灰、水泥、砂、改性劑和添加劑；所述改性劑為硬脂酸鹽，所述添加劑為減水劑。
[0008] 優(yōu)選地，所述新型改性堿渣磚，以重量份計，其原料包括以下組分：30-45份堿渣， 50-70份粉煤灰，10-15份水泥，10-15份砂，0. 1-1. 5份改性劑，0-1份添加劑。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述新型改性堿渣磚，其特征在于，以重量份計，其原料包括以下 組分：35-40份堿渣，55-65份粉煤灰，10-15份水泥，10-15份砂，0. 3-1份改性劑，0. 1-0. 8 份添加劑。
[0010] 優(yōu)選地，所述新型改性堿渣磚，其中所述改性劑占原料總重量的〇. 1% -1. 5%，所 述添加劑占原料總重量的0-1. 〇%。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述新型改性堿渣磚，其中所述改性劑占原料總重量的 0. 3% -1 %，所述添加劑占原料總重量的0. 1-0. 8%。
[0012] 優(yōu)選地，所述堿渣的加入量占原料總重量的30% -70%。
[0013] 優(yōu)選地，所述硬脂酸鹽為硬脂酸鈣、硬脂酸鋇等中的一種或幾種。
[0014] 優(yōu)選地，所述添加劑為聚羧酸減水劑、萘系減水劑、脂肪族減水劑、氨基磺酸鹽高 性能減水劑等中的一種或幾種。
[0015] 特別地，本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)堿渣的加入量占原料總重量的30% -70 %時，堿渣磚 的抗氯離子浸出性能、抗壓性能、抗折性能、抗凍性能等最佳。
[0016] -般地，所述新型改性堿渣磚其原料還包括本領(lǐng)域常規(guī)原料，如粉煤灰、水泥、砂、 礦渣、水渣、爐渣、石渣、海泥、海砂、赤泥等。
[0017] 本發(fā)明所述重量份可以是g、kg、噸等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域公知的通用重量單位，也可以是其 倍數(shù)，如 1/10、1/100、10 倍、100 倍等。
[0018] 本發(fā)明還提供上述新型改性堿渣磚的制備方法，包括將用于制作所述堿渣磚的原 料混合，加水調(diào)節(jié)水膠比為0.40-0. 45 : 1，再經(jīng)攪拌、成型，養(yǎng)護(hù)而制得。
[0019] 可選地，所述養(yǎng)護(hù)為采用自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不少于15天。
[0020] 可選地，所述養(yǎng)護(hù)為壓蒸養(yǎng)護(hù)，在4-8atm，160-180°C條件下養(yǎng)護(hù)4-8小時。
[0021] 可選地，所述養(yǎng)護(hù)為蒸汽養(yǎng)護(hù)，在90-KKTC條件下養(yǎng)護(hù)6-12小時。
[0022] 可選地，所述養(yǎng)護(hù)為水中養(yǎng)護(hù)，15-30天，優(yōu)選28天。
[0023] 具體地，所述新型改性堿渣磚的制備方法，包括將用于制作所述堿渣磚的原料混 合，攪拌5-45分鐘；加水調(diào)節(jié)水膠比為0. 40-0. 45 : 1，再經(jīng)攪拌5-45分鐘，成型，1天后脫 模，放入水中養(yǎng)護(hù)28天而制得。
[0024] 本發(fā)明所述的堿渣是指氨堿廠生產(chǎn)純堿排放的廢渣。
[0025] 本發(fā)明所述的粉煤灰可為熱電廠燃煤過程中排放的廢渣。
[0026] 本發(fā)明通過更換不同模具，可生產(chǎn)不同規(guī)格的實心磚、地面磚、路沿磚、多孔磚、空 心砌塊等；也可作為沿海圍壩、圍堰以及人工魚礁的材料。
[0027] 本發(fā)明所述水膠比是指水的重量與膠凝材料（具體指粉煤灰和水泥）重量的比 值。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種改性堿渣磚的及其制備方法，本發(fā)明以氨堿 廠排放的廢棄堿渣、熱電廠排放的粉煤灰以及水泥、砂子為主要原料，選擇改性劑改性，采 用簡便的工藝方法，制成了復(fù)合粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)的改性堿渣磚。既減輕了工業(yè)廢渣對環(huán)境的污 染，又提供了新型建材，制出的磚具有良好的抗折抗壓強(qiáng)度、氯離子浸出等影響小、泛霜現(xiàn) 象不明顯、抗凍性良好和制作工藝簡單、成本低廉等優(yōu)點。未改性的堿渣磚由于氯離子含量 高，表面容易泛霜且抗凍性差。本發(fā)明制得的改性堿渣磚吸水率降低，使氯離子難以浸出。 該改性堿渣磚具有抗折抗壓強(qiáng)度高、泛霜性減弱以及抗凍性好等特點。本發(fā)明利用氨堿廠 廢渣，變害為寶、工藝簡單、成本低廉，并且改性堿渣磚的性能均可達(dá)到"粉煤灰磚"的標(biāo)準(zhǔn)， 極具有市場應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0029] 以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0030] 如無特殊指明，以下實施例所用原料堿渣產(chǎn)自唐山三友堿廠；粉煤灰產(chǎn)自唐山三 友熱電廠生產(chǎn)。
[0031] 實施例1
[0032] 本實施例提供一種改性堿渣磚，其原料包括45kg堿渣，55kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 875kg改性劑硬脂酸鈣、0. 200kg添加劑聚羧酸減水劑。
[0033] 本實施例同時提供上述改性堿渣磚的制備方法，包括將上述原料混合，攪拌，加水 調(diào)節(jié)水膠比為0.45 : 1，再經(jīng)攪拌、成型，放入水中養(yǎng)護(hù)28天而制得。
[0034] 實施例2
[0035] 本實施例提供一種改性堿渣磚，其原料包括40kg堿渣，50kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 345kg改性劑硬脂酸鋇、0. 200kg添加劑聚羧酸減水劑。
[0036] 本實施例同時提供上述改性堿渣磚的制備方法，包括將上述原料混合，攪拌，加水 調(diào)節(jié)水膠比為0.45 : 1，再經(jīng)攪拌、成型，放入水中養(yǎng)護(hù)28天而制得。
[0037] 實施例3
[0038] 本實施例提供一種改性堿渣磚，其原料包括35kg堿渣，65kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 625kg改性劑硬脂酸鈣、0. 200kg添加劑聚羧酸減水劑。
[0039] 本實施例同時提供上述改性堿渣磚的制備方法，包括將上述原料混合，攪拌，加水 調(diào)節(jié)水膠比為0.45 : 1，再經(jīng)攪拌、成型，放入水中養(yǎng)護(hù)28天而制得。
[0040] 實施例4
[0041] 本實施例提供一種改性堿渣磚，其原料包括30kg堿渣，70kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，Ikg改性劑硬脂酸鈣、0. 200kg添加劑聚羧酸減水劑。
[0042] 本實施例同時提供上述改性堿渣磚的制備方法，包括將上述原料混合，攪拌，加水 調(diào)節(jié)水膠比為0.45 : 1，再經(jīng)攪拌、成型，放入水中養(yǎng)護(hù)28天而制得。
[0043] 實施例5
[0044] 本實施例提供一種改性堿渣磚，其原料包括40kg堿渣，50kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 345kg改性劑硬脂酸鋇、0. 200kg添加劑聚羧酸減水劑。
[0045] 本實施例同時提供上述改性堿渣磚的制備方法，包括將上述原料混合，攪拌，加水 調(diào)節(jié)水膠比為0.45 : 1，再經(jīng)攪拌、成型，放入水中養(yǎng)護(hù)28天而制得。
[0046] 實施例6
[0047] 本實施例提供一種改性堿渣磚，其原料包括40kg堿渣，50kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 450kg改性劑硬脂酸鋇、0. 200kg添加劑聚羧酸減水劑。
[0048] 本實施例同時提供上述改性堿渣磚的制備方法，包括將上述原料混合，攪拌，加水 調(diào)節(jié)水膠比為0.45 : 1，再經(jīng)攪拌、成型，放入水中養(yǎng)護(hù)28天而制得。
[0049] 實施例7
[0050] 本實施例提供一種改性堿渣磚，其原料包括40kg堿渣，50kg粉煤灰，15kg水泥， IOkg砂，0. 600kg改性劑硬脂酸鈣、0. 200kg添加劑聚羧酸減水劑。
[0051] 本實施例同時提供上述改性堿渣磚的制備方法，包括將上述原料混合，攪拌，加水 調(diào)節(jié)水膠比為0.45 : 1，再經(jīng)攪拌、成型，放入水中養(yǎng)護(hù)28天而制