[发明专利]一种预处理后的半干法烧结脱硫灰蒸压加气混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种预处理后的半干法烧结脱硫灰蒸压加气混凝土及其制备方法，包含由质量百分比的水泥5％–10％、生石灰10％–15％、半干法烧结脱硫灰1％–25％、粉煤灰35％–50％、尾矿砂20％–30％、脱硫石膏3％–5％、铝膏0.08％–0.1％组成的掺合料和水，水料比为0.5–0.65，半干法烧结脱硫灰通过加水消化和球磨预处理得到。干物料后和水搅拌后加入溶于少量水中的铝膏，料浆浇筑至模具中静停养护成型，脱模，切割，蒸压养护得到。本发明的蒸压加气混凝土稳定性、抗压强度、干密度和耐久性好，避免因脱硫灰掺量过高导致蒸压加气混凝土浆体凝结时间长的问题，同时实现变废为宝。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种预处理后的半干法烧结脱硫灰蒸压加气混凝土及其制备方法。

背景技术

近年来，可持续发展成为全球关注的问题。燃煤发电行业、工业锅炉、烧结厂每年消耗大量的化石燃料，同时排放大量SO₂，半干法烟气脱硫作为一种脱硫技术具有投资少、反应速度快、脱硫效率高、不排放废水等优点，然而脱硫灰难以再利用，中国每年生产的脱硫灰约1600万吨，直到2020年已经累计了几十亿吨。脱硫灰通常含有亚硫酸钙、二水石膏、碳酸钙、二氧化硅和未反应的氢氧化钙，目前国内电厂产生的脱硫灰多采露天堆放的方式，其扬尘造成了较严重的大气和土壤污染。脱硫灰作为一种固体废弃物，存在一定的化学不稳定性，这主要因为其中的f-CaO和CaSO₃，f-CaO在脱硫灰中含量较高，在长期水化过程中会发生化学反应生成Ca(OH)₂，造成体积膨胀同时持续放热，导致脱硫灰的不稳定；CaSO₃在高温下易分解放出SO₂，分解的速度与温升成正比。所以直接用脱硫灰做水泥混合材、砖瓦块、混凝土等材料的添加物时会破坏建材结构，进而影响建筑的使用年限。对脱硫灰进行消化磨细的预处理可以改善脱硫灰后期膨胀带来的影响，消化可以将脱硫灰中的f-CaO通过水化反应提前转换为Ca(OH)₂，提高脱硫灰的安定性；磨细可以提高脱硫灰的均匀性，使得其填充效果更加密实，同时使脱硫灰原本不规则的球形颗粒的变为规则的球形颗粒，颗粒的表面更加粗糙，增大脱硫灰参与水化反应的接触面积，有效提高脱硫灰的活性。

蒸压加气混凝土作为一种新型建筑材料，主要由生石灰、水泥、硅质材料和水制成。脱硫灰化学组分中含有活性SiO₂、Al₂O₃和有效CaO，颗粒细小，具备较高的火山灰活性和自胶凝性，因此可以取代部分的硅质材料或生石灰。同时，蒸压加气混凝土作为我国正在大力发展的一种新型轻质建筑材料，具有轻质、热阻大、可加工性好、利于废物利用、环保等优点，性能优于粘土砖、空心砖以及普通混凝土，是目前我国唯一一个单一墙体就能满足50％节能标准的建筑材料，广泛应用于各种建筑结构体系中，蒸压加气混凝土已成为替代实心粘土砖的主导产品。

脱硫灰在蒸压加气混凝土的资源化应用有利于缓解行业资源紧缺问题，实现废弃物资源的循环利用，对于绿色建材产业发展具有重要的指导意义，对保护环境、发展绿色建材和减轻城市运行压力具有积极的推动作用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种预处理后的半干法烧结脱硫灰蒸压加气混凝土，使用预处理后的半干法烧结脱硫灰作为蒸压加气混凝土中部分钙质材料、硅质材料及脱硫石膏的替代物，解决半干法烧结脱硫灰在蒸压加气混凝土材料中规模化、稳定化应用的问题。

本发明的另一目的是提供上述预处理后的半干法烧结脱硫灰蒸压加气混凝土的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供预处理后的半干法烧结脱硫灰蒸压加气混凝土，包含由按质量百分比计的水泥5％–10％、生石灰10％–15％、半干法烧结脱硫灰1％–25％、粉煤灰35％–50％、尾矿砂20％–30％、脱硫石膏3％–5％、铝膏0.08％–0.1％组成的掺合料和水，其中水料比为0.5–0.65，所述半干法烧结脱硫灰通过加水消化和球磨的预处理得到。