[发明专利]一种赤泥-黄磷渣-水泥混凝土制备方法

说明书

本发明公开了一种赤泥‑黄磷渣‑水泥混凝土制备方法，将黄磷渣、赤泥按照一定比例代替部分普通硅酸盐水泥(黄磷渣：赤泥：普通硅酸盐水泥掺和比为25：10：65)制备新型复配绿色水泥，将所述复配水泥与细砂、碎石、高效减水剂和拌合水搅拌混匀，浇筑至试模中并振捣成型，在适当条件下养护一定时间，可获得力学性能稳定、价格低廉、绿色环保的合格混凝土。本发明采用对环境有危害的赤泥、黄磷渣替代部分高能耗水泥制备混凝土，可有效减轻赤泥、黄磷渣大量堆存对环境的造成压力，同时减少高能耗水泥的使用量，具有环境友好、前景广阔、适合大规模应用等优点。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用技术领域，具体地说是涉及一种采用电炉法制备黄磷产生的黄磷渣和氧化铝工业产生的赤泥替代部分普通硅酸盐水泥制备混凝土的方法。

背景技术

黄磷渣是工业电炉法制备黄磷产生的工业副产品，在黄磷的制备过程中，焦炭和硅石用作还原剂和成渣剂，使磷矿石中的钙和二氧化硅形成熔融炉渣，排出后经水淬冷却形成磷渣，其主要化学成分为CaO和SiO₂。每生产1t黄磷产生8～10t黄磷渣，随着黄磷工业的不断生产，导致大量黄磷尾渣堆积，造成环境污染和资源浪费，因此对黄磷渣进行开发利用非常重要。赤泥是工业上生产氧化铝产生的副产品，每生产1t氧化铝排放1.0～1.8t赤泥，目前国内外氧化铝厂大都将赤泥输送至堆场，筑坝进行湿法堆存，另一种常用的方法是将赤泥干燥脱水和蒸发后干法堆存。这些堆存方法不但占用大量的土地，还使赤泥中的许多可利用成份不能得到合理利用，造成资源的二次浪费。

目前的研究主要集中于赤泥或黄磷渣单独取代部分水泥制备混凝土，或与其他矿物掺合料一起取代部分水泥制备混凝土，赤泥或黄磷渣的掺合量均较少。因此，研发一种采用黄磷渣、赤泥同时作为矿物参合料替代部分水泥制备赤泥-黄磷渣-水泥混凝土是十分有意义的。

发明内容

本发明的目的是提供一种赤泥-黄磷渣-水泥混凝土制备方法，实现减少固体废弃物自然堆存、减少水泥消耗量、减轻环境污染。

本发明的技术方案：将黄磷渣、赤泥按照一定比例代替部分普通硅酸盐水泥制备新型复配绿色水泥。将所述复配水泥与细砂、碎石、高效减水剂和拌合水搅拌混匀，浇筑至试模中并采用振动台振动成型(也可以采用人工插捣、振捣棒振实，但需要按照相应标准)，振动时试磨不得有任何跳动，振动需持续到表面出浆为止，成型后的混凝土试块采用不透水的薄膜覆盖表面，在温度为15～25℃环境中放置1～2天脱模，然后转至温度为18～22℃，相对湿度为95％的养护环境下养护，养护28天后可获得力学性能稳定、价格低廉、绿色环保的合格混凝土。

其中，前述的新型复配绿色水泥制备比例为：按重量计算，黄磷渣：赤泥：普通硅酸盐水泥掺和比为25：10：65；

前述的一种赤泥-黄磷渣-水泥混凝土制备方法中，所述细骨料为细砂，粗骨料为碎石，所述碎石粒径为2～10mm；

前述的一种赤泥-黄磷渣-水泥混凝土制备方法中，所述拌合水为普通自来水、河水、井水，获取渠道广泛。

由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：采用对环境有危害的赤泥、黄磷渣替代部分高能耗水泥制备混凝土，可有效减轻赤泥、黄磷渣大量堆存对环境的造成压力，同时减少高能耗水泥的使用量，具有制作简单、环境友好、前景广阔、适合大规模应用等优点。

本发明采用黄磷渣、赤泥同时作为矿物参合料替代部分水泥制备赤泥-黄磷渣-水泥混凝土，不仅减少对水泥的使用，赤泥与黄磷渣在混凝土体系中产生了协同作用，赤泥激发黄磷渣在混凝土中的活性，有利于混凝土力学性能的提高。因此研发具有环境友好、前景广阔、适合大规模应用的赤泥-黄磷渣-水泥混凝土制备方法具有重要现实意义。

附图说明

图1本发明的工艺流程图；

图2黄磷渣和赤泥XRD图谱；黄磷渣(a)和赤泥(b)；