一種利用鋰渣和鎳渣制備的免蒸壓加氣混凝土及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及加氣混凝土技術領域，具體涉及一種利用鋰渣和鎳渣制備的免蒸壓加 氣混凝土及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前工業生產加氣混凝土，一般均經過蒸壓釜高溫蒸壓養護，高溫蒸壓養護是加 氣混凝土生產工藝中耗時、耗能源最多的工藝，因此研究免蒸壓、免蒸養技術成為眾多加氣 混凝土企業面臨的迫切問題。
[0003] 專利201210082187.5公開了一種利用建筑垃圾生產免蒸養混凝土加氣保溫磚及 其生產方法，保溫磚由以下重量份的原料配制而成，水泥30~40份、骨料20~30份、CaO 8~ 10份、CaS(k3~5份、碳酰胺3~5份、聚乙稀醇3~5份、輕丙基甲基纖維5~10份、甲酸f丐3~5 份、發泡劑5~10份、外加水40~60份。所述水泥為普通硅酸鹽、高鋁水泥、粉煤灰水泥、礬土 水泥、鋁酸鹽水泥中的一種或兩種以上復合;所述骨料為建筑垃圾，粒度< 5mm;所述發泡劑 為鋁粉、鋁粉膏、雙氧水、碳酸氫鈉中的一種或兩種以上復合。經配料、混合、注模、固化養護 得到免蒸養混凝土保溫磚。有效地減輕了建筑垃圾對土地的侵占和對生活環境污染，具有 保溫好、重量輕、隔音性好、強度高、可釘、可鋸、減少施工強度的優點。
[0004] 專利201310363431. X公開了一種建筑泥漿制免蒸加氣混凝土砌塊及其制造方法， 本發明公開了一種建筑泥衆制免蒸加氣混凝土砌塊及其制造方法，屬于建筑材料技術領 域，該砌塊由建筑泥漿、水泥、石灰、粉煤灰、石膏、發泡劑組成，各組分按重量百分比計為： 干重建筑泥漿30-45%、水泥25-40%、石灰10-25%、粉煤灰15-30%、石膏2-8%、其余為發 泡劑。該制造方法包括以下步驟:將各組分和水稱重;首先配制鋁粉膏溶液，然后將其他組 分與鋁粉膏溶液混合均勻，倒入模具;經靜停熱室養護、脫模切割和垛碼養護后制得建筑泥 衆制免蒸加氣混凝土砌塊。本發明利用廢棄的建筑泥衆制造免蒸加氣混凝土砌塊，節能環 保，變廢為寶，有良好的社會效益，生產的砌塊強度高，無需蒸養，成本低，生產過程無三廢 產生。
[0005] 上述專利為加氣混凝土免蒸壓、免蒸養生產開啟了一個方向，然而上述專利僅限 于建筑垃圾和建筑廢棄物，應用面較小，同時鑒于傳統加氣混凝土資源消耗大、能源消耗 高、污染嚴重的特點，近年來，以新型綠色膠凝材料一一地質聚合物為基體，采用物理或化 學致孔法制備的多孔地質聚合物，因具有高強、耐高溫、防火、耐腐蝕等一系列優異特性有 望成為新一代高性能無機保溫材料。
[0006] 專利201010206350.5公開了一種粉煤灰基地聚合物加氣混凝土的制備方法，其步 驟是先將粉煤灰與水玻璃溶液按照一定比例混合，攪拌均勻;加入一定量的金屬鋁粉，繼續 攪拌;待漿體發泡、硬化后即得粉煤灰基地質聚合物加氣混凝土。產品具有較高的力學強 度，粉煤灰利用率高，整個過程中沒有蒸壓和蒸養環節，有效的保護了環境，節約了能源，同 時還可以滿足市場上無極保溫材料較少的需求，具有明顯的經濟效益，環境效益和社會效 益。
[0007] 文獻〈〈Physical and mechanical properties of lightweight aerated geopolymer》、《粘土基地質聚合物多孔材料的制備及性能研究》、《地質聚合物多孔材料制 備與應用》、《地質聚合物多孔材料的制備及吸附性能研究》公開了利用粉煤灰、粘土、偏高 嶺土、鋼渣粉等制備加氣多孔地質聚合物材料的方法途徑，并取得了不錯的效果。
[0008] 鋰渣是利用鋰輝石礦石經過1200°C高溫煅燒后用硫酸法生產碳酸鋰過程產生的 副產品，而鎳渣是生產鎳過程中的副產品，截止目前為止，這兩種工業廢渣已經堆存上千萬 噸，利用率較低，占用大量土地，并且容易大風揚塵，污染環境。而且在已有應用中，鋰渣含 有較高Si0 2和Al2〇3含量，活性較高，但是使用量多時容易快凝，而鎳渣活性較低，并且含有 重金屬離子，MgO含量高，作為摻合料應用到混凝土中易產生安定性不良，利用率低，經文獻 檢索，未有公開文獻關于鋰渣和鎳渣在加氣混凝土領域或者多孔地質聚合物方向的應用研 究。本發明以鋰渣和鎳渣制備免蒸壓地質聚合物加氣混凝土，解決了傳統加氣混凝土能耗 高、鋰渣和鎳渣占用土地、污染環境、浪費資源的問題。
【發明內容】
[0009] 技術問題:本發明要解決的技術問題是提供一種利用鋰渣和鎳渣制備的免蒸壓加 氣混凝土及其制備方法。該發明首先解決了加氣混凝土高溫蒸壓養護時耗能高的問題，其 次解決了鋰渣、鎳渣占用土地污染環境的問題。
[0010] 技術方案:為實現上述目的，本發明的一種利用鋰渣和鎳渣制備的免蒸壓加氣混 凝土采用以下技術方案實現：
[0011] 所述加氣混凝土由下述質量份組成：40~80份鋰渣粉、20~60份鎳渣粉、6~20份 氫氧化鈉溶液、12~30份水玻璃溶液、0.005~0.05份鋁粉、0.005~0.02份穩泡劑組成。 [0012] 所述加氣混凝土由下述質量份組成：40~80份鋰渣粉、20~60份鎳渣粉、6~20份 氫氧化鈉溶液、12~30份水玻璃溶液、0.005~0.05份鋁粉、0.005~0.02份穩泡劑組成。 [0013] 所述鋰渣粉比表面積>350m2/kg，Si02和Al2〇3重量含量之和大于70%。
[0014] 所述鎳渣粉比表面積>350m2/kg，Si02和Al2〇3重量含量之和大于50%。
[0015] 所述氫氧化鈉溶液濃度為6mol/l~10mol/l。
[0016]所述水玻璃溶液模數為1~2。
[0017] 所述鋁粉粒徑<45um。
[0018]所述穩泡劑為硅酮酰胺。
[0019]本發明的一種利用鋰渣和鎳渣制備的免蒸壓加氣混凝土的制備方法法包括以下 步驟：
[0020] 1)按比例計量鋰渣粉和鎳渣粉并干混5~10分鐘至均勻；
[0021 ] 2)將氫氧化鈉溶液和水玻璃溶液加入鋰渣粉和鎳渣粉的混合粉中，控制氫氧化鈉 溶液和水玻璃溶液與鋰渣和鎳渣混合粉的液/固比為〇. 25~0.40;
[0022] 3)將鋁粉、穩泡劑加入步驟2)料漿中發泡，攪拌1~3分鐘；
[0023] 4)將步驟3)料漿倒入模具，進行熱養護；
[0024] 5)根據需要規格尺寸切割、碼垛養護7天即可。
[0025] 所述步驟4)中，熱養護溫度為60~80°C，養護時間為4~6小時。
[0026]有益效果:本發明與現有技術相比，具有以下明顯優點：
[0027] 1、本發明在制備加氣混凝土過程中未使用高溫蒸壓養護，大大降低了加氣混凝土 制備過程中的能量消耗。
[0028] 2、鋰渣和鎳渣等工業副產品，占用土地、污染環境，鋰渣在混凝土應用易存在快 凝、需水量高等問題，而鎳渣活性較低，且含有重金屬離子鉻、鎳等，氧化鎂含量高，目前利 用率較低，本發明為為鋰渣和鎳渣利用提供一個方向。
[0029] 3、本發明采用制備地質聚合物再發泡技術制備加氣混凝土，產品具有高強、耐高 溫、防火、耐腐蝕等一系列優異特性，從而可以制備更輕質、低密度加氣混凝土。
[0030] 4、本發明采用硅酮酰胺作為穩泡劑，可以提高氣泡的黏度，降低液體表面張力，對 泡沫起到較好的修復保護作用，且用量少。
【具體實施方式】
[0031] 本發明一種利用鋰渣和鎳渣制備的免蒸壓加氣混凝土，由下述質量份組成:40~ 80份鋰渣粉、20~60份鎳渣粉、6~20份氫氧化鈉溶液、12~30份水玻璃溶液、0.005~0.05 份鋁粉、0.005~0.02份穩泡劑組成。
[0032] 所述鋰渣粉比表面積>350m2/kg，Si02和Al2〇3重量含量之和大于70%。
[0033] 所述鎳渣粉比表面積>350m2/kg，Si02和Al2〇3重量含量之和大于50%。
[0034] 所述氫氧化鈉溶液濃度為6mol/l~10mol/l。
[0035] 所述水玻璃溶液模數為1~2。
[0036] 所述鋁粉粒徑<45um。