[发明专利]一种全固废材料及其制备方法和应用

说明书

本发明特别涉及一种全固废材料及其制备方法和应用，属于固废资源化利用技术领域，材料的成分包括：主料和外加剂；以重量计，主料包括：改性锰渣8‑20份、改性建筑垃圾微粉80‑92份和再生细骨料200‑450份，改性锰渣中的石膏为脱羟基获得的半水石膏；外加剂的重量用量为主料中改性锰渣与改性建筑垃圾微粉重量之和的0.54％‑3.58％；外加剂为锰渣缓凝剂、减水剂和微粉增强剂的混合物；通过对锰渣进行石膏脱羟基得到的改性锰渣作为原料，改变了石膏的结构，生成的半水石膏本身具有胶凝活性，弥补建筑垃圾制备的砂浆或砌块早期强度低，或需要添加水泥、化学激发等缺陷。

技术领域

本发明属于固废资源化利用技术领域，特别涉及一种全固废材料及其制备方法和应用。

背景技术

无废城市建设的核心是需要协同城市及工业固废的特征，综合考虑各类固废污染及资源化特性，优化设计协同处置利用方案后实现城市无废排放。建筑垃圾、电解锰渣是典型的固废及城市矿产，因其产生量大，大量堆积造成了环境污染。将建筑垃圾、电解锰渣在内的大宗固废建材化利用，以解决环境污染难题和推动无废城市建设是大势所趋。

建筑垃圾因其组成复杂，在破碎的过程中会产生20％左右微粉，微粉和泥浆中含有大量泥土粘土矿物、水泥浆水化及碳化产物、房屋粉刷墙皮等，组分复杂，这些微粉多以筛分加水洗泥浆的形式分离出来，这些微粉也是影响再生微粉及骨料品质质量的有害物质，目前对于再生微粉和泥浆的利用成为了建筑垃圾资源化的难点和堵点。同时电解锰渣中含有石膏、石英等可作为建材化利用的组分，但因电解锰渣中氨氮、锰等超标，使得锰渣安全高效建材化及产品性能和用途得不到保障。

发明内容

申请人在发明过程中发现，建筑垃圾在再生利用过程中产生的微粉和泥浆等，少数经过繁杂的工序分离、去除土后用于建材中，这些被利用的微粉几乎没有化学活性，在再利用的过程中仅仅起到物理充填作用，同时多数微粉和泥浆被丢弃或者填埋，无法实现建筑垃圾100％资源化利用处理，且增加了建筑垃圾消纳的压力，也与无废城市建设要求背道而驰。另外电解锰渣资源化利用的前提需要无害化，无害化多需用碱性物质去除氨氮、锰，需要大量的资源。

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的全固废材料及其制备方法和应用。

本发明实施例提供了一种全固废材料，所述材料的成分包括：主料和外加剂；

以重量计，所述主料包括：改性锰渣8-20份、改性建筑垃圾微粉80-92份和再生细骨料200-450份，所述改性锰渣中的石膏为脱羟基获得的半水石膏；

所述外加剂的重量用量为所述主料中改性锰渣与改性建筑垃圾微粉重量之和的0.54％-3.58％；所述外加剂为锰渣缓凝剂、减水剂和微粉增强剂的混合物。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种全固废材料的制备方法，所述制备方法包括：

将电解锰渣和碱性水混合，获得锰渣混合物；

将所述锰渣混合物进行固液分离，获得锰渣余渣；

将所述锰渣余渣进行加热改性，获得改性锰渣；

将所述改性锰渣和改性建筑垃圾微粉、再生细骨料及外加剂进行混合，获得全固废材料。

可选的，改性建筑垃圾微粉的制备方法包括：

将建筑垃圾进行破碎，获得建筑垃圾微粉；

将所述建筑垃圾微粉和工程泥浆进行混合搅拌，获得混合泥浆；

将所述混合泥浆进行脱水，获得建筑垃圾固体；

将所述建筑垃圾固体进行烘干和焙烧，获得高温渣；

将所述高温渣进行水淬冷却，后进行浸水浸泡，获得改性建筑垃圾微粉和浸泡液。