[发明专利]一种利用钢渣泥和建筑垃圾生产混凝土人工鱼礁的方法

说明书

技术领域

本发明属于海洋工程领域和固废资源化领域，涉及一种利用钢渣泥和建筑垃圾为主要原料生产混凝土人工鱼礁的方法。 

背景技术

转炉钢渣经多道破碎多道磁选或热闷-磁选处理，选出所含的大部分金属铁后，一般还残留3%左右的金属铁微粒。这种残留3%左右的金属铁微粒的细颗粒状钢渣又叫“钢尾渣”。要想把“钢尾渣”中残留的3%左右的金属铁微粒彻底选出，湿磨和湿法磁选是最经济有效的方法。“钢尾渣”经湿磨和湿法磁选提铁后的固体废物叫钢渣泥。“钢尾渣”在湿磨和湿法磁选提铁的过程中大部分物相都已水化，不再具有水硬性，因此钢渣泥是难以利用的固体废弃物。由于钢渣泥是难以利用的固体废弃物，导致大量堆弃，也由此阻碍了从“钢尾渣”中彻底选出残留的3%左右的金属铁微粒的推进。 

建筑垃圾由于成分复杂，也是一种难以资源化利用的固体废物。建筑垃圾围城已成为中国大多数城市可持续发展的重大难题。即便是经过分选的以废旧混凝土和废砖瓦为主要成分的建筑垃圾，用于新的城市建设工程在经济和技术两方面也还存在众多难题。另一方面，普通硅酸盐水泥是单位GDP CO₂排放强度高的一种原材料。而由粒化高炉矿渣制成的矿渣微粉在一定程度上可以在混凝土中取代部分水泥已成为共识。实际上，由于矿渣中钙/硅摩尔比接近于1，而水泥熟料中的钙/硅摩尔比接近于3。因此，矿渣提供硅氧四面体的潜能是水泥熟料的2-3倍。但是过去采用立磨或管式球磨机只能将矿渣粉磨至比表面积450m²/kg左右，相当于D90≤30μm，D50≤10μm。而在水泥混凝土体系中，只有小于5μm的超微细矿渣粉颗粒才能在28天内100%参与水化反应。目前的商品矿渣粉应用于水泥混凝土体系中只有约20%～30%能够在28天内参与水化反应。最近，工业化过饱和蒸汽动力大型气流磨机的出现，可以实现以较低的能耗将矿渣粉磨细至比表面积800m²/kg以上，相当于D90≤8μm，D50≤3μm。而粉磨能耗和成本与采用立式磨将矿渣粉磨至比表面积450m2/kg左右相当。这就为矿渣超微细粉在水化过程中更多地释放出提供硅氧四面体的潜能和形成C-S-H凝胶奠定了物质基础。 

中国公开发明申请201110425343.9《一种以钢渣为主要原料的人工鱼礁混凝土材料的制备方法（CN201110425343.9》，该发明涉及一种以钢渣为主要原料的人工鱼礁混凝土材料的制备方法，该方法将采用热闷法工艺处理的钢渣按照粒径分别用于粗、细骨料和胶凝材料原料，胶凝材料中还掺入矿渣、水泥熟料和脱硫石膏。该发明专利没有能够 解决钢渣泥和建筑垃圾难以资源化利用的难题。中国公开发明申请01210407860.8《一种以废弃混凝土制备超低水泥人工鱼礁混凝土的方法》，该发明涉及一种以废弃混凝土制备超低水泥人工鱼礁混凝土的方法，将烘干的海水湿排灰磨细至比表面积为500～700m2/kg，加入比表面积为350～410m2/kg的矿渣粉，与熟料、脱硫石膏一同混磨至比表面积450～550m2/kg，得到胶凝材料。将废弃混凝土进行破碎、自磨和筛分获得再生粗骨料和再生细骨料。按每立方米混凝土掺加量：胶凝材料300～350kg／m3，再生粗骨料800～1300kg／m3，再生细骨料500～800kg／m3，高效减水剂1～3.5kg／m3的配合比，水胶比为0.35～0.5配制低碱度的混凝土人工鱼礁。该发明虽然利用了废旧混凝土，但也没有解决混杂有大量废砖瓦的建筑垃圾和钢渣泥资源化利用的难题。除此之外，该专利还需使用一定量的水泥熟料。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种利用钢渣泥和建筑垃圾为主要原料并100%利用固体废物，不使用任何天然原料，不使用水泥，具有低成本高性能和节能减排量大等特点的生产人工鱼礁的方法。