[发明专利]一种以冶金渣为主要原料的人工鱼礁制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金渣处理技术领域，特别是提供了一种以冶金渣为主要原料的人工鱼礁制备方法，制备出用于水产资源保护和水底生态恢复的人造鱼礁。

背景技术

近年来，渔业资源衰退已成为世界性问题，世界各国普遍认识到渔业资源衰退的威胁，纷纷加大了对渔业资源的保护力度。日本提出了海洋牧场的设想，我国中国科学院海洋研究所曾呈奎院士也提出海洋水产农牧化的建议。目前，对渔业资源的保护和增殖有各种措施，其中建设人工鱼礁是有效措施之一：(1)人工鱼礁能改善环境，鱼礁上会附着很多生物，从而引诱来很多小鱼小虾形成一个饵料场；(2)鱼礁会产生多种流态，从而改善环境；(3)鱼礁体内空间可保护幼鱼，从而使资源增殖；(4)在禁鱼区设置鱼礁能真正发挥禁捕作用。

美国二次大战以后，在东部海域投放了很多废弃物作为鱼礁，如废汽车、废火车头、废车厢、废锅炉、废轮胎、废管道等。建礁范围从美国东北部逐步扩大到西部和墨西哥湾，投礁材料也更加广泛，废石油平台、废军舰、废货船等都在投放之例。

古籍晋朝《尔雅》一书中就有我国渔民“投树枝垒石块于海中诱集鱼类，然后聚而捕”的记载。珠海市万山人工鱼礁从2002年首期投入100万元进行试点，东澳鱼礁投入1500万元，建造礁体3011件、处置废旧船只11艘。朱家尖人工鱼礁共投放报废渔船350艘，形成了以船体框架、混凝土框架和橡胶轮胎为主的礁体。在岱山秀山人工鱼礁项目中共投放报废渔船18艘。从2002年开始，广东省计划用10年时间，利用废旧木船、废旧车辆和轮胎，建设12个人工鱼礁区。

公开号为CN 1775010A的专利描述了一种人造鱼礁的生产方法，首先制作一个立体鱼礁骨架，并将充满可流动物质的软管模放入鱼礁骨架内，在混凝土凝固后将管模内物质倒出，并将管模抽出，从而形成多孔鱼礁，其混凝土的水泥、砂、石比例为3～5∶2～4∶3～4，但所得鱼礁力学性能和耐久性能较差。

专利号为ZL 200620043883.5的专利描述了一种钢混制人工鱼礁，其上中盘架为钢架制品，下盘为钢筋混凝土结构的扁方形体，制品重心较低、水阻力小，不易发生滑移或翻滚，但制备成本较高，同时由于海水的锈蚀作用，而使其耐久性较差。

目前，国内外主要是将废旧船舶、废轮胎等投放用作鱼礁，由于其成本较高，利用受到限制。混凝土材料可以制备出形状多样、规格各异、结构复杂的人工鱼礁体，但是由于普通水泥混凝土的碱性较强，PH值通常大于13，而海水的PH值约为8.3，混凝土中Ca(OH)₂在海水中的不断溶解，将导致礁体表面及附近海水PH值大大升高，这种强碱性条件对普通海洋生物的育成具有危害作用。以往混凝土人工鱼礁制备中，混凝土采用5～50毫米的碎石或卵石做粗骨料，0～5毫米的河砂或山砂做细骨料，普硅水泥作胶凝材料，混凝土硬化后将在粗骨料与基质之间富集氢氧化钙和钙矾石等结晶粗、粘结力差的矿物，致使鱼礁强度较差，需制备钢筋混凝土。

而在不掺或少掺水泥熟料的基础上，以矿渣、钢渣、粉煤灰为主要原料作胶凝材料，并通过高温养护制备混凝土时，可使水化产物中不含游离的Ca(OH)₂，PH值与海水接近，由于所制备的混凝土强度大，足够支撑大孔洞率鱼礁体，同时由于矿渣、钢渣中含有一定量的Fe，还利于鱼礁上藻类的繁殖。

发明内容

本发明目的是提供一种以冶金渣为主要原料的人工鱼礁制备方法，在降低人工鱼礁制备成本的基础上，改善了人工鱼礁的耐久性能和工作性能。

本发明利用钢渣粉与矿渣粉、海砂或河砂以及水泥用作胶凝材料，并通过高温养护，制备一类高强度的混凝土人工鱼礁。工艺为：

首先对海砂或河砂筛分分级，将所得粒径小于5mm的砂与钢渣、矿渣、水泥熟料按比例0～20％∶10％～80％∶0～80％∶10％～70％进行混磨至比表面积340m²/kg～380m²/kg，并与筛分所得粒径大于5mm的粗砂与石子按比例20％～70％∶20％～50％∶0～40％混合制备混凝土，并经高温养护后获得洞率大于50％，抗压强度达40MPa以上混凝土人工鱼礁；均为重量百分比。

本发明所述的砂为海砂或河砂。

本发明所述的人工鱼礁的形状可以是长方体、立方体、三角锥、圆柱形，也可以是其他多边形。

混合成型后养护是在标准养护室静停1～4天后移入高温养护室，在60～90℃温度下养护为5～10小时，再在1～5小时内降到室温。