[发明专利]一种煤矸石基快硬胶凝材料及其制备方法

权利要求书

1.一种煤矸石基快硬胶凝材料，其特征在于，所述煤矸石基快硬胶凝材料包括如下重量份的原料：煤矸石260份，粉煤灰31份，电石渣597份，钢渣86份，高岭石39份，火山灰20份，石灰石30份，硅灰30份，氢氧化钠10份，无水石膏80份，重晶石16份，铬渣10份，脱硫石膏70份，萤石2份。

2.根据权利要求1所述的一种煤矸石基快硬胶凝材料，其特征在于，所述煤矸石、粉煤灰、电石渣、钢渣、重晶石、铬渣和萤石过200目方孔筛，筛余量＜10％；所述火山灰、石灰石、石膏过325目方孔筛，筛余量小于＜10％。

3.根据权利要求2所述的一种煤矸石基快硬胶凝材料，其特征在于，所述煤矸石中Al₂O₃和SiO₂含量为82％，烧失量为17％；所述粉煤灰Al₂O₃和SiO₂含量为59％，烧失量为35％；所述电石渣中CaO含量为69％，烧失量为30％；所述钢渣中Fe₂O₃含量为26％，烧失量为4％；高岭石中SiO₂含量为46％，Al₂O₃含量为38％，烧失量为15％；所述火山灰的活性指数为75％，烧失量为1％；所述石灰石CaCO₃含量为97％；硅灰活性指数为90％，烧失量为2％；所述氢氧化钠中NaOH含量为99％；所述无水石膏中SO₃含量为58％；所述重晶石的BaO含量为50％，烧失量为5％；所述铬渣中MgO含量为18％，烧失量为6％；脱硫石膏中SO₃含量为46％；烧失量为24％；所述萤石中CaO含量为57％。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种煤矸石基快硬胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备煤矸石基快硬胶凝材料所需材料配比为：煤矸石260份，粉煤灰31份，电石渣597份，钢渣86份，高岭石39份，火山灰50份，石灰石50份，硅灰30份，氢氧化钠10份，无水石膏70份，重晶石16份，铬渣10份，脱硫石膏70份，萤石2份；

(2)材料预处理：利用颚式破碎机将煤矸和石高岭石破碎为粒径为5mm的颗粒，然后在密封式破碎机内进行破碎，最后利用行星球磨机球磨，过200目方孔筛，筛余量＜10％；铬渣先用封闭式破碎机破碎，之后利用行星球磨机进行球磨，过200目方孔筛，筛余量＜10％；粉煤灰、电石渣、钢渣、脱硫石膏、重晶石、萤石过200目方孔筛，筛余量＜10％；火山灰、硅灰、氢氧化钠、无水石膏、石灰石过325目方孔筛，筛余量＜10％，将上述材料置于鼓风干燥箱中以105℃烘干24h，密封备用；

(3)生料试饼制备：按照配比称量各材料，将材料投入拌料机中搅拌45min使生料充分混合，生料从拌料取出置于容器中，加入10％水搅拌混合，然后利用压片机将生料压制成φ60×6mm的试饼,压强为25MPa，利用鼓风干燥箱将试饼烘干12h备用，烘干温度为105℃；

(4)熟料制备：将试饼置于高温炉内，并以10℃/min的升温速率将炉温升至900℃，在900℃下保温30min，然后以5℃/min升温速率升至1340℃，保温60min，再以10℃/min降温速率将炉温将至1200℃，将熟料取出进行水淬急冷降温；

(5)胶凝材料制备：先利用封闭式破碎机将熟料破碎，以熟料∶无水石膏石灰石∶硅灰∶火山灰∶氢氧化钠＝83∶8∶3∶3∶2∶1为配比将材料混合，再利用行星球磨机将混合料进行球磨，然后过325目方孔筛，筛余量＜10％，即制得胶凝材料。