[发明专利]电石渣固废物作为矿用填充凝胶材料原料的应用、填充凝胶材料及填充材料

说明书

技术领域

本发明涉及工业废渣的资源化利用技术领域，尤其涉及一种电石渣固废物的利用方法。

背景技术

电石渣是电石水解获取乙炔气后以CaO和Ca(OH)₂为主要成分的废渣，随着工业的发展，电石渣的排放量逐年增加。1吨电石加水可以产生10吨固含量约为12％的电石渣浆，将电石渣浆经重力沉降分级后，上层清液可以循环利用，下层的电石渣经进一步脱水后，其含水率仍达40％～50％，呈浆糊状，在运输过程中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的腐蚀作用。大量的电石渣如果不加处理，就会产生刺激性气味，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。多年来，我国每年在处理这些废渣的问题上都要投入巨额资金，科研人员也对电石渣固废物的科学利用做了很多研究开发工作，而效果还不是很令人满意。因此，如何将电石渣固废物资源化利用是我们国家面临的一个严峻的问题。

现有技术中，电石渣可以代替石灰石制水泥，用作电石原料和生产轻质砖等，但是，由于水泥项目能耗高、占地面积大和市场饱和等一系列问题，制约了电石渣的大量利用；利用电石渣生产生石灰作为电石原料，虽然能够保护石灰石矿源，但在应用过程中能源消耗大，而且由于回收的石灰中硫、磷杂质较多，掺入量不宜过多；在轻质煤渣砖的生产过程中，电石废渣作为钙质原料加入，但加入量有限，而且煤渣砖的市场销路不畅，也制约了电石渣的应用。现有技术中关于电石渣的重复利用存在资源化利用方式的不足、有效利用率低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了电石渣固废物作为制备矿用填充凝胶材料的原料，用电石渣激发粉煤灰和高炉水渣的活性，实现电石渣等固废物的资源化利用和矿井的高效充填，解决了现有技术中电石渣的重复利用存在资源化利用方式的不足、有效利用率低等问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了电石渣固废物作为制备矿用填充凝胶材料原料的应用。

本发明还提供了一种矿用填充胶凝材料，包括以下质量分数的组分：

电石渣固废物10.18～17.03％、粉煤灰60.57～69.69％、脱硫石膏2.48～6.38％、高炉水渣11.36～17.23％、化学外加剂2.56～6.83％。

优选地，所述电石渣固废物包括以下质量分数的组分：CaO71.09～75.24％、Ca(OH)₂15.34～18.12％、SiO₂2.69～5.13％、Al₂O₃2.00～3.36％、Fe₂O₃0.48～2.63％、MgO 0.50～1.50％、K₂O 0.02～0.03％、Na₂O 0.02～0.09％。

优选地，所述电石渣固废物的密度为1.54～3.32g/cm³。

优选地，所述电石渣固废物的比表面积为389～447m²/kg。

优选地，所述粉煤灰包括以下质量分数的组分：SiO₂45.98～48.37％、Al₂O₃28.14～31.87％、Fe₂O₃3.48～6.65％、CaO 4.58～6.31％、MgO 0.45～1.21％、SO₃0.67～1.29％。

优选地，所述脱硫石膏的密度为1.96～2.87g/cm³，所述脱硫石膏的比表面积为237～329m²/kg。

优选地，所述高炉水渣包括以下质量分数的组分：SiO₂29.31～33.12％、Al₂O₃29.65～32.88％、Fe₂O₃0.61～1.09％、CaO 37.02～40.36％、MgO 6.81～8.06％、SO₃0.28～0.61％。

优选地，以矿用填充胶凝材料为基准，所述化学外加剂包括以下质量分数的组分：无水氯化钙0.61～1.85％、无水硫酸钠0.36～0.94％、硅酸钠0.36～0.94％、氢氧化钠0.93～2.78％、减水剂0.30％～0.32％。