利用氧化铝厂固体废料赤泥及粉煤灰制备免烧砖的探究

发布时间：2020-07-03 20:20

【摘要】：随着氧化铝的需求不断增多以及其生产技术的越发成熟,氧化铝的产出量随之成倍增多,而作为生产氧化铝过程中产生的固体废料赤泥,对环境造成的污染已经十分严重,大量堆存污染土壤,尘土飞扬污染空气,下渗污染水源等,使得赤泥的利用及处理迫在眉睫。本文针对赤泥的利用,采用铝厂赤泥及电厂排出的粉煤灰两大固体废料外加骨料、石灰、石膏、水泥等物料进行了免烧砖的制备,并探究了免烧砖的最优工艺及性能。本文主要从下以几个方面进行了探究:(1)探究原料配比、成型工艺对赤泥-粉煤灰免烧砖强度的影响;(2)探究养护方式对赤泥-粉煤灰免烧砖致密度、强度的影响;(3)探究外加剂的掺量对赤泥-粉煤灰免烧砖抗压强度的影响;(4)对制备的赤泥-粉煤灰免烧砖制品进行性能测试。(5)通过XRD、SEM、IR等方法分析赤泥-粉煤灰免烧砖的强度形成原理及硬化机理。本论文通过对以上几方面内容的探究,对赤泥-粉煤灰免烧砖微观结构及强度、吸水率等性能进行了测试,得到如下探究结果:(1)本实验最佳配比:赤泥掺量为30%,粉煤灰掺量为25%,石膏掺量为4%,骨料掺量为31%,石灰掺量为9%,水泥掺量为1%,免烧砖的抗压强度最佳。(2)自然养护时,最佳成型工艺为:成型压力20MPa,陈化时间为7h;保压时间为30s;在相同成型工艺下,采用蒸汽养护方式对赤泥-粉煤灰免烧砖进行养护时,在养护温度为75℃,养护时间8h时,免烧砖的抗压强度最佳。(3)掺入硅酸钠可以提高赤泥-粉煤灰免烧砖强度。在硅酸钠掺量为3%时,在相同的成型工艺下,抗压强度有所提高。(4)硫酸盐类激发剂可提高赤泥-粉煤灰免烧砖的抗压强度。本文掺入硫酸镁,在掺入量为3%时,免烧砖的抗压强度提高比较明显;超过3%时,强度增加趋势开始下降。(5)在最佳成型工艺下,制备的赤泥-粉煤灰免烧砖自然养护时平均抗压强度可达26.76MPa,蒸汽养护时抗压强度可达38.50MPa;性能检测均达到合格品要求。通过XRD、SEM等方法,对赤泥-粉煤灰免烧砖试样进行分析,表明免烧砖中主要提高强度的物质是水化硅酸钙(C-S-H),水化铝酸钙(C-A-H)等凝胶产物,生成的越多,砖体的致密度越紧密,砖体的强度越高;适宜的高温环境,适量的外加剂通过促进物料的水化反应,从而促进凝胶产物的生成,进而提高免烧砖的性能。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X758
【图文】：

赤泥堆存图

免烧砖试样图

【参考文献】

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本文编号：2740126