[发明专利]脱硫灰自激活固结材料

说明书

本发明涉及一种脱硫灰自激活固结材料，其是一种仅用脱硫灰和磷渣粉二种工业固体废弃物作为原料制备的自激活固结材料，通过脱硫灰的硫酸盐和自带的碱性，激活磷渣粉等的潜在水化活性，形成C‑S‑H、C‑S‑A‑H凝胶以及钙矾石等水化产物，构成固结材料初期强度，并保证后期强度的持续增长：按质量百分比计，各原料的配比为脱硫灰88～100％，磷渣粉0～12％。该材料为无水泥固结材料，其制备方法是：将上述原材料拌和后运输至施工现场，经摊铺、碾压和保湿养护至规定龄期即可。本发明使用工业固体废弃物，可节省土地和资源，降低成本，利于环境保护，施工简单，适合土木工程的填筑以及排水功能良好的道路基层和底基层的修筑。

技术领域

本发明涉及自激活固结材料，特别是一种无水泥脱硫灰体系的自激活固结材料。在整个固结材料中，脱硫灰和磷渣粉均为工业副产品，是一种利用脱硫灰的碱性组分及硫酸盐组分激发磷渣粉潜在水化活性的固结材料。在混合料中，脱硫灰的硫酸盐激发致使各原料之间相互反应，形成C-S-H和C-S-A-H凝胶、以及钙矾石等水化产物，构成固结体初期强度，并保证后期强度的持续增长。

背景技术

近些年，中国的经济得到了快速发展，工业对煤炭的需求量与日俱增。而煤燃烧通常会产生大量的二氧化硫气体，煤的消耗量越大产生的二氧化硫就越多，二氧化硫排放量造就了日益严重的酸雨污染，对人类赖以生存的生态平衡造成了极大的破坏，对人类经济社会的发展产生了极大的危害。基于此，近年来国家加大了对各大燃煤企业SO₂排放的治理力度，对二氧化硫排放率提出了越来越高的要求，绝大多数企业的SO₂排放量得到了一定程度的控制，然而又带来了脱硫灰的排放量日益增加的新问题。脱硫灰的主要来源是燃煤电厂或钢厂，经干法或半干法钙基脱硫剂利用不同脱硫工艺对烧结烟气进行脱硫而得的工业废弃物，由于目前缺乏较为合理的利用途径，部分仍然处露天堆放状态，不仅占用了大量的土地资源，还严重制约了经济的增长和环境的协调。对于脱硫灰日产量高达数百吨的燃煤火电厂及钢厂而言，若不能采取有效合理的脱硫灰处理方法，不仅会造成电厂钢厂以及周边的生态环境的破坏，同时还会给排放企业自身带来巨大的经济及社会负担，严重制约该企业的发展。因此，探索开拓脱硫灰有效资源化利用的技术途径，对于社会、环境和经济都具有十分重大的意义。

因此，开发脱硫灰作固结材料，对提高工业固体废弃物利用率、循环利用技术水平以及改善生态环境具有十分重大的实用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的问题，提供一种节能环保和低成本的脱硫灰自激活固结材料，该材料为无水泥脱硫灰自激活固结材料，以及适于土木填筑或道路基层的施工方法。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案：

本发明提供的脱硫灰自激活固结材料，是由以下原料制成：脱硫灰88～100％，磷渣粉0～12％，均为质量百分比。

所述脱硫灰采用钢铁企业烧结厂脱硫工艺的副产品脱硫灰，该脱硫灰的主要化学成份按质量百分比计为：CaO52.40％，SO₃24.96％，MgO1.23％，SiO₂0.36％，Fe₂O₃0.35％，Al₂O₃0.11％。

所述磷渣粉采用磷化工企业的副产品磷渣粉，该磷渣粉的主要化学成份按质量百分比计为：CaO45.46％，SO₃1.85％，MgO2.29％，SiO₂ 39.41％，Fe₂O₃ 1.80％，Al₂O₃ 2.25％，P₂O₅3.64％，F^-1.45％。

上述脱硫灰自激活固结材料，可以由以下原料替换：按质量百分比计，脱硫灰为88％，磷渣粉为12％。