[发明专利]一种用于混凝土骨料的铬铁渣及其制备方法

说明书

本发明属于混凝土改性技术领域，具体涉及一种用于混凝土骨料的铬铁渣及其制备方法，按照重量份数计算，包括如下组分：铬铁渣80~95份，偏高岭土5~10份，沸石粉8~15份，其中，偏高岭土与所述沸石粉形成复合粉体附着在所述铬铁渣表面。本发明从抑制铬溶出和固化溶出铬的角度出发进行了技术创新，使得铬铁渣能够在混凝土中得到应用，具有产业价值。

技术领域

本发明属于混凝土改性技术，具体涉及一种用于混凝土骨料的铬铁渣及其制备方法。

背景技术

我国是铬铁合金生产大国，2014年铬铁合金产量达到388.6万t。一般来说，每生产1t铬铁合金会产生1.1～1.2t废渣，我国每年大约产生400万t的铬铁渣。目前，我国铬铁渣的利用率仅为30％，铬铁渣的露天堆存，不仅占用大面积土地，还可能存在一定的环境风险。

2018年我国砂石用量已超过200亿吨，而由于可开采的天然砂石越来越少，加上环保政策对砂石开采的限制，我国部分地区的砂石资源已非常紧缺，直接影响工程建设的进度与成本。因此，如能将铬铁渣加工为与天然砂石性能相当的骨料产品，无疑将成为建设砂石的有益补充，有助于解决砂石资源紧缺问题，具有显著的市场需求和工程价值。然而铬铁渣作为骨料配制混凝土时，重金属铬容易溶出，制约了铬铁渣在混凝土骨料中的应用。

有鉴于上述现有的铬铁渣作为混凝土骨料的技术方案中存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种用于混凝土骨料的铬铁渣及其制备方法，使其能够在混凝土骨料中得到应用，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种用于混凝土骨料的铬铁渣，从抑制铬溶出和固化溶出铬的角度出发进行了技术创新，使得铬铁渣能够在混凝土中得到应用，达到减少重金属污染，变废为宝的目的，具有产业价值。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提供的一种用于混凝土骨料的铬铁渣，按照重量份数计算，包括如下组分：铬铁渣80～95份，偏高岭土5～10份，沸石粉8～15份，其中，偏高岭土与沸石粉形成复合粉体附着在所述铬铁渣表面。沸石粉的超细孔可以吸附在混凝土中溶出的铬，使混凝土中溶出的铬得到固定，进而减少铬污染；而偏高岭土可以在水泥水化环境下和铬生产稳定化合物固化铬，一方面对铬起到了固定作用，防止铬溶出对环境造成污染，另一方面，稳定的铬化物有效提高混凝土的刚性以及混凝土与骨料之间的连结力，即在水泥与骨料之间形成稳定的化学键，提高了混凝土水泥的抗冲击性能，并防止混凝土的开裂。

进一步的，复合粉体的粒径为5～30nm。偏高岭土与沸石粉在铬铁的催化作用下形成复合颗粒，产生偏高岭土与沸石粉的协同作用，不但能够对铬进行有效的固定，而且能够抑制混凝土中其他骨料产生碱硅酸反应，防止混凝土发生开裂现象。

进一步的，偏高岭土的粒径为5～10nm。

进一步的，沸石粉的粒径为2～10nm。

进一步的，沸石粉为菱沸石粉、毛沸石粉或钙十字沸石粉中的任意一种或几种的混合物。上述沸石粉皆为天然沸石材料，具有铝硅酸盐结构的同时，由于其铝含量较低，硅含量较高，具有更加稳固的硅铝骨架，具有更多的活性位点，更易与偏高岭土形成复合颗粒。

本发明的另一个目的是提供一种用于混凝土骨料的铬铁渣的制备方法，具有同样的效果。

本发明的上述技术效果是由以下技术方案实现的：

本发明提供的一种用于混凝土骨料的铬铁渣的制备方法包括如下操作步骤：

S1.将铬铁渣加热到140～180℃保持2～3h，再加热到400～500℃保持1～2h；