[发明专利]一种具有净水功能的固废基透水混凝土

说明书

本发明涉及一种利用多固废协同利用理念制备水过滤净化透水混凝土的方法，利用熔融钢渣、赤泥、电石渣、煤矸石、矿粉等固废作为原材料，根据需要对上述原材料分别经过原料粉磨、均化、烧成、熟料粉磨等工艺,可制得基体材料，该基体材料属于铁铝酸盐含量高的硅酸盐水泥，最后将基体材料与混合集料、减水剂、增强剂、粘结剂、电石渣粉末和水制备成透水混凝土，其原料以质量分数计：基体材料25‑35％；混合集料55‑70％；粘结剂1‑5％；减水剂0.5‑1％；增强剂0.01‑0.1％；电石渣粉末0.5‑1％；余量为水。本发明利用多固废作为透水混凝土的主要原料，产品不仅具有普通透水混凝土的全部性能，而且具有净水功能，成本低，可广泛用于轻量级道路、人行道、广场及园林建筑等范围。

技术领域

本发明属于小规模污水处理、分散污水处理、农村污水处理领域及固废资源化利用领域，具体涉及一种用于污水处理设备的制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，工业的突飞猛进，推进了现代化建设的发展和人民生活的提高，舒适的环境越来越成为人们生活的需要，但在消耗了大量资源的同时，也产生了大量的废弃物。目前，我国工业固废排放量超过30亿吨/年，有效处置率只有60％左右。赤泥在建材领域主要应用于生产水泥、砌块、路面材料等方面，但因具有脱水困难、碱度高等问题，目前应用率很低；钢渣作为水泥混合料和混凝土掺合料是目前其资源化利用的主要途径，但因钢渣具有易磨性差、水化速度慢、活性低等缺点，其利用率仅为22％。解决这一问题，顺应市场而研究开发的固废基透水混凝土材料的应用是行之有效的途径之一。从目前使用的透水混凝土材料来看，它能避免城市在大降暴雨时出现大面积积水现象，又能解决城市利用雨水来补充地下水资源，能解决目前城市封闭型地面硬化带来的水与空气的生态循环严重失调问题。

具有净水功能的固废基透水混凝土材料是由各种固废为主要原料，加入高分子聚合物添加剂制成，可过滤净化生活污水，使城市土壤与大气中的水、气热交换生态体系得到改善，符合环保标准，价格合理。因此，具有净水功能的固废基透水混凝土材料将具有巨大的市场，并能推动地方经济的发展。

国内外相关学者在利用固废制备透水混凝土材料方面开展了部分研究工作。但发明人发现：利用钢渣余热煅烧固废，制备铁铝酸盐水泥类材料，继而再协同多固废制备透水混凝土以及具有水过滤净化功能的透水混凝土方面尚无专利报道。专利CN 108546055 A、CN 108609948 A、CN 1891654 A、CN 102145982 A与CN 106699079 A中都公开利用钢渣充当骨料，与水泥等原料制备透水混凝土的方法；专利CN 107840625 A公开了一种利用赤泥制备粉球部分代替透水混凝土的骨料，与水泥等原料制备赤泥透水混凝土的方法；专利CN107805078 A与CN 107010886 A都公开了一种利用铁尾矿部分代替透水混凝土的骨料，与水泥等原料制备铁尾矿石透水混凝土的方法。以上专利对固废在透水混凝土领域的应用取得了一定进展，但都是把固废和硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥等其他类型水泥作为原料制备透水混凝土，以及没有过滤净化污水的性能。而硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥等其他类型水泥成本高。

专利1——CN108424015A公开了利用转炉钢渣余热协同固废制备铁铝系高活性材料的方法，包括步骤如下：1)将赤泥、煤矸石和校正材料烘干、粉磨；2)将设定比例的赤泥、煤矸石和校正材料混合，并在钢渣出炉前将混合物颗粒与熔融态钢渣混合均匀，得混合料，使混合料中CaO质量占35-49％，SiO₂占10-25％，Fe₂O₃占15-30％，Al₂O₃占10-25％，且碱度系数Cm为0.9-1.1，Si/Al为2-3，Al/Fe为2.5-3；3)将步骤2)中获得的混合料高温煅烧设定时间；4)将步骤3)煅烧后的熟料粉磨，即得铁铝系高活性材料。将不同工业固废与熔融钢渣混合，利用熔融钢渣的余热使不同工业固废在高温下发生化学反应，生成铁铝系高活性材料，制备工艺能耗低，产品性能优异，大量消化固废，绿色环保。