[发明专利]一种利用镍石膏废渣制备的水泥缓凝剂及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202010323857.2 申请日: 2020-04-22
公开(公告)号: CN111484265B 公开(公告)日: 2022-02-18
发明(设计)人: 李松;刘勇;黎国兰 申请(专利权)人: 四川清固新材料有限公司
主分类号: C04B24/16 分类号: C04B24/16;C04B103/22
代理公司: 成都正华专利代理事务所(普通合伙) 51229 代理人: 郭艳艳
地址: 610000 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 利用 石膏 废渣 制备 水泥 缓凝剂 及其 方法
【说明书】:

发明公开了一种利用镍石膏废渣制备的水泥缓凝剂及其制备方法。方法包括:(1)将废渣与惰化剂混合,并加水保湿惰化;(2)将石膏活性激发剂加入到惰化后的混合物料中,混匀后激发适当的时间,得水泥缓凝剂。采用本发明中的水泥缓凝剂所制备的水泥与现有市面上出售的正常水泥相比性能不相上下,各项指标符合国家标准,即采用本发明中的方法可以对工矿企业产生的废渣进行回收利用,并得到一种性能优良且廉价的水泥原料,实现了“变废为宝”,具有良好的环境效益和经济效益。

技术领域

本发明属于环保技术领域,具体涉及一种利用镍石膏废渣制备的水泥缓凝剂及其制备方法。

背景技术

随着社会的不断进步,对各种金属的需求量也越来越大,特别是锂、镍、锰、有色金属等。而这些金属性质较为活泼,在自然界中通常以化合物的形式存在于矿石中,要想将它们提炼出来,需要经过一系列复杂的方法,而且提取完成后会留下大量的废渣。工矿企业所产生的废渣形式多样,其中有一种为脱硫渣。脱硫渣是在生产过程中用石灰或石灰石粉中和含硫酸的液体所产生的废渣,环评报告及生产期间的检测报告认定该废渣为一般固体废物,因此,大多将其直接堆放在渣场中,而废渣堆存现在已经成为多数工矿企业最为头疼的问题,不仅会占用大量的土地,而且容易造成环境污染以及物料浪费的问题。

目前,我国的建筑事业正在蓬勃飞跃发展着,建筑工程施工中所需要的水泥也迅猛地增长,然而现有的水泥配方以及生产方法虽然多种多样,但都存在成本高、方法复杂、水泥质量不达标等问题,特别是对环境污染大,严重影响人们的身体健康。

发明内容

针对上述现有技术,本发明提供一种利用镍石膏废渣制备的水泥缓凝剂及其制备方法,以实现废渣回收利用以及降低水泥生产成本的目的。

为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:提供一种利用废渣制备水泥的方法,包括以下步骤:

S1:将含60~65wt%的CaSO4·2H2O和15~18wt%的活性SiO2的镍石膏废渣粉碎后与惰化剂混合,得混合物料;然后加水混匀,于10~40℃下保湿惰化18~25天;

S2:向惰化后的混合物料中加入石膏活性激发剂,混匀后于20~25℃下激发8~12天,得水泥缓凝剂。

在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。

进一步,混合物料中废渣与惰化剂的质量比为50:1~3。

进一步,惰化剂为能惰化所述活性SiO2以使其失去反应活性的试剂。

进一步,惰化剂为氢氧化钠或氢氧化钙,其有效含量不低于60%。

本发明中以主要矿物为CaSO4·2H2O和活性SiO2的废渣为原料,经过惰化、活性激发等处理后,可以制备一种低品位的石膏,可作为水泥缓凝剂使用。本发明工艺的基本原理是:利用惰化剂阻碍惰化SiO2及其它杂质在水泥使用过程中的化学反应,并通过石膏活性激发剂激发废渣中CaSO4·2H2O的活性,以提高二水石膏晶体成核与生长速率,进而制备强度和耐水性较好的水泥材料。

本发明中的惰化剂的主要功能是使活性SiO2以使其失去反应活性,因此,能使活性SiO2失去反应活性的试剂均适用于本发明中工艺。本发明优选氢氧化钠或氢氧化钙作为惰化剂,在惰化过程中,碱与二氧化硅发生反应,在表面形成交联状的物质,阻碍内部二氧化硅及其余杂质在水泥使用过程中的化学反应,提升最终产品的稳定性、强度,作为水泥中的成分之一,且不影响水泥的性能,同时能有效地使镍石膏中的少量的重金属固化,增加水泥使用的安全性。

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