[发明专利]一种利用工业废渣制备的地聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型建筑胶凝材料－地聚合物，特别涉及一种以工业废渣为主要原材料的地聚合物的制备及工业化生产，属于工业固体废渣利用和绿色胶凝材料领域。

背景技术

现如今经济发展的体系中，一方面，长期以来，我国经济发展的模式是资源消耗型模式，这导致产生大量的工业废渣，其中粉煤灰和矿渣占据了绝大部分，随着国民经济的快速发展，工业废渣的产量逐年增加，1999年约为7．8亿吨，2004年约为12亿吨，而到2009年已达到18亿吨，同时累计堆存量多达百亿吨，其主要出路是：贮存、处置和综合利用，而大部分很少进行无害化处置，导致了大量土地被占用，环境严重污染，尤其粉煤灰的问题更为严重，全球最有影响力的环保组织之一的绿色和平（Greenpeace）在2010年1月至8月间对中国14家火电厂的粉煤灰灰场进行了实地调查，结果显示，粉煤灰已成为中国工业固体废物的最大单一排放源，而且中国严重低估粉煤灰污染程度，其综合利用不仅被夸大，而且目前对其持续污染的管理仍为空白；另一方面，水泥工业产生的高资源消耗、高能源消耗、高污染物排放已经给我国资源能源的合理利用和环境保护带来了巨大的压力。由此可见，水泥工业以及电力和钢铁等行业的发展与宏观调控、政策指引下的经济整体发展趋势是相悖的，从哲学角度讲，矛盾的存在是发展、变革的条件，因此亟待提出系统解决问题的方法。

通过检索表明，目前国内外对工业废渣的综合利用集中在建筑领域：在公开号为CN101880151A的发明创造中，公开了一种超耐候碱粉煤灰矿渣双组份外墙无机涂料，该外墙无机涂料该涂料选用以钠水玻璃和水作基料，以粉煤灰、高铝水泥、矿渣、钛白粉、颜料、滑石粉、可再分散乳胶粉、羟乙基纤维素、萘系减水剂、粉状消泡剂为填料。在公开号为CN101880151A的发明创造中，公开了一种烧结固化处理工业废渣的方法，该技术方案中将经干燥至恒重的锰渣、页岩、粉煤灰、镉渣和铁渣及钙镁渣按一定配比一起混合粉磨或分别粉磨后再混合，并按一定级配要求过筛后得到废渣混合固化烧结砖的制备原料，然后加入一定量的腐植酸钠稳定剂和清水搅拌均匀并陈化一段时间，再经真空挤出机制成样块，最后经干燥、焙烧、冷却等热处理工序得到废渣混合固化烧结成品。在公开号为CN102249643A的发明创造中，公开了一种工业废渣及有机固体废物再回收利用的生产工艺，是将经过粉碎的工业炉渣、页岩、煤矸石和水按照一定的比例混合均匀后经压制成半成品，再填充进有机物杆料，经挤压成型、干燥和焙烧处理，使其结构强度达到规范要求并形成一种蜂窝状的结构。

在利用工业废渣制备建筑胶凝材料方面，在公开号为CN101125739的发明创造中，公开了一种高活性碱矿渣粉煤灰无机聚合物胶凝材料及制造方法，由碱混合物、磨细矿渣、磨细粉煤灰和水搅拌混合制成浆体，并将其经高压水热反应后，再加入硫酸钠、沸石粉、铝矾土，经过粉碎、磨细后进行高温煅烧、快速冷却、粉碎、磨细制成。在公开号为CN101514088的发明创造中，公开了一种磨细高钛矿渣粉煤灰复合高性能混凝土，在对细高钛矿渣和粉煤灰进行物理活化和化学活化后，使其作为优良活性掺合料等量取代10％-25％水泥。在公开号为CN102173609A的发明创造中，公开了一种制备水泥的方法及由其制备的水泥，该水泥按重量百分比计，硅酸盐水泥熟料粉10～85％、工业废渣10～80％、石灰石粉5～50％、石膏粉4～8％。在公开号为CN102180612A的发明创造中，公开了一种用于水泥或高性能混凝土的复合掺合料及其制备方法，该掺合料包括硅锰渣、矿渣、石灰石、炉渣或者粉煤灰和助磨剂，制备方法是将各原料入球磨机粉磨，粉磨细度达勃氏比表面积不低于400m2／kg或450m2／kg。