[发明专利]一种工业废渣纳米活化浆料及其制备方法

说明书

本发明工业废渣纳米活化浆料，各组分及其所占重量份数包括：搅拌站废渣20‑30份，赤泥10‑40份，分散稳定剂2‑6份，表面改性剂1‑3份、水化调控剂1‑2份，水30‑50份。本发明所述工业废渣纳米活化浆料可大幅度改善硫铝酸盐水泥孔结构，具有快速促进硫铝酸水泥的早期硬化，显著提高硫铝酸盐水泥修补材料的早期强度且后期强度不到缩等技术特点，可显著提高施工质量和效率，满足机械施工的要求；提高修补工程质量的同时，实现了搅拌站废渣和赤泥工业废弃物的高附加值利用，具有重要的生态和经济效益。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体的是涉及一种工业废渣纳米活化浆料及制备方法。

背景技术

据不完全统计，2019年我国商品混凝土总产量为27.38亿m³，每生产1m³混凝土平均会产生搅拌站废渣0.04t，而需处理搅拌站废渣量将超过1亿吨。搅拌站废渣中含有大量CaCO₃不能在硅酸盐水泥发挥活性，传统方法上使用搅拌站废渣替代普通硅酸盐水泥，会对水泥混凝土强度造成较大影响，同时搅拌站废渣含水率高，烘干处理磨细处理后作为掺合料，不仅耗能高，活性指数仍然较低，处理起来极为困难。

此外，目前全世界90%以上氧化铝是用拜耳法生产的，铝厂每生产1t氧化铝要排放0.8~1.5t 赤泥，我国赤泥目前累计堆存量超过3亿吨。赤泥pH通常在10~13.5，赤泥具有高比表面积，颗粒细小的特点，经长期风化，这些细小的赤泥颗粒会随风飘扬，造成雾霾，污染空气。同样，赤泥一般在硅酸盐水泥应用还要进行脱碱处理，赤泥也在硅酸盐水泥中表现出惰性，过多掺入会降低混凝土的强度。赤泥含水率也较高，传统利用方式采用烘干、磨细再经过煅烧工艺，不仅能耗较高，使用效果也不是理想，附加值不高。

搅拌站废渣和赤泥都作为大宗固体废弃物，都面临在含水率高，烘干能耗高，同时因其主要成分在硅酸盐水泥中为惰性，所以在硅酸盐水泥中应用具有较大局限性，不能很好实现高附加值利用，需要更有效技术手段实现搅拌废渣和赤泥的无害化和资源化处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于硫铝酸盐水泥的工业废渣纳米活化浆料及制备方法，实现硫铝酸盐水泥超早强，后期强度不到缩的技术要求，同时可有效解决现有工业废渣资源化利用率难的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种工业废渣纳米活化浆料，各组分及其所占重量份数包括：搅拌站废渣 20-30份，赤泥 10-40份，分散稳定剂 2-6份，表面改性剂 1-3份、水化调控剂 1-2份，水 30-50份。

上述方案中，所述搅拌站废渣来源于搅拌车、搅拌楼出料口的剩余废弃混凝土拌合物，包括以下处理步骤，1）分离作业，将废弃混凝土拌合物放入分离机接收槽，卸料槽一端的冲水泵冲水到砂石分离机主机的内部，通过滚筒旋转，利用分离机将砂、石、水泥浆分离；2）废浆再回收作业，将分离的水泥浆通过压滤机的滤布流出进行初步固液分离形成搅拌站废渣。

上述方案中，所述搅拌站废渣的粒径≤20mm，烧失量≤20%，CaO含量≥20wt%，SiO₂含量≥30wt%，含水率≤40%，搅拌站废渣过滤后滤液pH值≥10。

上述方案中，所述赤泥为铝土矿在拜耳法溶出过程中形成的残渣，其中SiO₂含量≥20wt%，Al₂O₃含量≥20wt%，比表面积≥6000m²/kg，含水率≤30%，赤泥过滤后滤液pH值≥12。

上述方案中，所述分散稳定剂由聚羧酸减水剂、聚丙烯酸钠和炭黑复合而成。

上述方案中，所述分散稳定剂中聚羧酸减水剂、聚丙烯酸钠和炭黑的质量比为1:(3-6):(2-5)。