[发明专利]一种淤泥固化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固化剂，特别是一种可以用于固化淤泥的固化剂；本发明还涉及一种淤泥固化剂的制备方法。

背景技术

淤泥是由非常细小的微粒构成的冲积性土地资源，包含有细小的沙石微粒，淤泥微粒及重量不超过10％的粘土微粒。由于淤泥微粒粘性弱和活性低，通常情况下不适合用于建设高速公路。因此，要稳定这种淤泥必须加入沙石添加剂。水泥，石灰，粉尘，有机聚合物及混合物一直作为稳定剂被广泛使用。当添加稳定剂入沙石后会产生一系列的化学反应如凝硬反应，离子交换，絮凝，碳酸化作用，结晶化及分裂反应。这些反应增强了微粒之间的连接力并填充微粒间的空隙，可改善土壤的工程属性如强度及坚硬度。

中国专利200810236713.2公开了一种淤泥固化剂，所述的淤泥固化剂由矿渣、水泥熟料、石灰、石膏和其他复合剂组成，其优点在于，水泥中分解的产物能保证体系的稳定，其固化颗粒与淤泥土颗粒可互相填充，形成最紧密的堆积结构，使土壤层体系形成紧密的堆积结构，其固化剂颗粒与淤泥土颗粒可相互填充，形成最紧密的堆积结构，使土壤固化体系形成不同层次的自紧密体系，性能高于直接采用常规水泥和其他水泥基固化材料。但其不足之处在于，需要采用水泥熟料作为固化剂的原料，容易造成污染，且不经济。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种淤泥固化剂，能够方便、快速的固化淤泥。

本发明还提供一种淤泥固化剂的制备方法，能够节省固化剂用量的同时实现连续操作。

本发明所述的淤泥固化剂，其组分包括：

电炉钢渣(EFSS)    5-15％

高炉矿渣(OPCC)    5-15％

机械化学活化矿渣微粉(GBFS)        20-45％

半干法烟气脱硫技术脱硫渣(FGDS)    25-45％

活化剂(activator)                 4-16％。

另外，其淤泥固化剂中所用的活化剂为硫酸盐或亚硫酸盐活化剂，所述的硫酸盐为硫酸钠、硫酸镁或硫酸铝，所述的亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸镁或亚硫酸铝；其组分中还包括石膏，所述的石膏为生石膏或无水石膏。

一种淤泥固化剂的制备方法，其步骤包括：(1)将组分混合后在烘干炉中干燥3-6小时；(2)转入研磨机中碾磨，所述的研磨机中设有返混装置，并利用返混装置将部分固化剂送回入料口处并与新加组分混合。

所述的淤泥固化剂可作为修筑道路基层土的固化剂的应用，亦可用于河涌、湖泊、水渠疏浚清淤所产生的淤泥固化制备土建材料。

本发明所述原料中的矿渣、钢渣根据来源也有很多种，如提炼铬铁、锰铁、磷铁后剩余的炉渣，其中，高炉矿渣(OPCC)为高炉炼铁后剩余的残料，机械化学活化微粉(GBFS)为高炉矿渣经过粉碎磨细后的东西；半干法烟气脱硫技术脱硫渣(FGDS)为电厂烟气脱硫产生的灰渣，主要成分是硫酸钙和亚硫酸钙，其初始加入物为含硫烟气和脱硫剂，脱硫剂一般为石灰粉、镁粉、氨水或者其他可以用来中和二氧化硫的化学物质，主要起到废物利用的目的；钢渣的性质和来源亦有多种，主要包括热泼渣、热焖渣、冷弃渣、风淬渣等，石膏的加入主要是处理淤泥中有机质含量所带来的消极因素，其也具有吸收水分的作用；活化剂主要起到碱性激发的作用。

本发明所述的淤泥固化剂，其优点如下：

1.采用高炉矿渣、电炉钢渣、石膏等作为固化剂的基本材料，再配以化学激发剂而制成不含水泥的固化剂，能够克服采用水泥作为基础材料所带来的固化效果差、适应性不强的缺点；

2.采用炼钢、炼铁的废弃物作为原料，能够实现废物利用、减少工程中产生的淤泥废弃处置对周围环境的污染并有利于环保；

3.将河涌、湖泊中产生的淤泥处理为土建材料，能够达到资源再生利用的优点并且价格便宜。

4.根据工业固体废物的可以被活化的凝硬特性，在固化及稳定项目中根据这种特质备制新型胶凝材料可以部分或完全取代传统的胶凝材料如水泥，石灰。

5.采用返混装置，可将部分固化剂重新送至入料口，然后加入固化剂组分，这样可使其混合均匀的同时节省用料。

具体实施方式

一种淤泥固化剂，固化剂的原材料按如下重量份数，矿渣微粉GBFS，电炉钢渣EFSS，半干法烟气脱硫技术脱硫渣FGDS，亚硫酸盐或硫酸盐活化碱性矿渣微粉，石膏为二水石膏。根据试验室及现场测试，利用工业固体废物制备新型材料并用于固化淤泥的效果结论如下：