[发明专利]一种碱性钢渣活性激发剂及钢渣胶凝材料的制备方法在审

专利信息
申请号: 202210331804.4 申请日: 2022-03-31
公开(公告)号: CN114751662A 公开(公告)日: 2022-07-15
发明(设计)人: 张枥*;邵彦凌;丁向群;房延凤 申请(专利权)人: 抚顺大伙房水泥有限责任公司
主分类号: C04B7/153 分类号: C04B7/153
代理公司: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 徐瑛
地址: 113006 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 碱性 钢渣 活性 激发 材料 制备 方法
【说明书】:

本发明公开一种碱性钢渣活性激发剂及钢渣胶凝材料的制备方法,属于建筑材料技术领域;包括凹凸棒土、氢氧化钠、硅酸钠,还包括熟石灰/电石渣,且质量比为(25‑35):(1‑3):(5‑20):(1‑5),氢氧化钠和硅酸钠吸附负载在凹凸棒土的内部孔道和表面;其制备方法是将氢氧化钠、硅酸钠配制成水溶液;称取凹凸棒土加至溶液中,超声搅拌,干燥,粉碎、研磨获得比表面积不小于450m2/kg的粉末;最后与熟石灰或电石渣混匀制成碱性钢渣活性激发剂。这种激发剂创造性地利用凹凸棒土的结构特性,有效解决了常规激发剂与钢渣反应不彻底,无法最大程度激发钢渣活性的问题;最终制备的活性矿物(钢渣)掺合料混凝土具有更好的力学强度和工作性能。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域,特别是一种碱性钢渣活性激发剂及钢渣胶凝材料。

背景技术

钢渣是炼钢过程中的副产品,主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。随着钢铁工业的持续发展,钢渣的处理和废物回收利用日益受到业内重视。钢渣由于含有一定量的铝酸盐、硅酸盐及铁铝酸盐,具有潜在活性;利用钢渣生产水泥是钢渣综合利用的重要途径之一。然而,目前炼钢产生的普通钢渣,由于形成温度高,晶体发育好,导致其存在活性较低,应用在水泥胶凝材料中水化反应慢等问题;钢渣掺入水泥中也会对胶凝材料的强度产生一定影响,这些都限制了钢渣在建筑材料中的应用。只有对钢渣预先进行活化处理,才能使其在建材行业得以广泛应用,并取得与不掺钢渣的普通水泥、混凝土相当,甚至更好的性能。

现有技术中,例如中国专利申请CN113896445A提供了一种复合钢渣活性激发剂及其制备方法和钢渣水泥,这种激发剂包括脱硫石膏,还包括瓷砖粉、熟石灰和/或碱渣。例如中国专利申请CN113860763A提供的一种钢渣活性激发剂及活性钢渣,含有脱硫石膏、碱渣和脱硫灰,碱渣是采用氨碱法制碱过程中排放的废料碱渣。CN112723789A提供的复合钢渣激发剂,原料包括硫酸钙、碳酸钠、柠檬酸、多元醇、多元醇胺、硅烷偶联剂、金属氟化物等;该复合钢渣激发剂利用金属氟化物在水中会电离出的金属阳离子和氟离子,结合生成HF,HF有刻蚀作用,当其与钢渣接触时,能够使其中的硅酸三钙、硅酸二钙等组分发生水解,即激发钢渣的活性;多元醇胺具有络合作用,能够络合刻蚀出的部分金属离子,硫酸钙在后期能够形成钙钒石,对材料的强度做出贡献。

上述这些现有专利技术,都是通过几种原料的协同作用,激发钢渣活性,提升制备的钢渣水泥的抗压强度和抗折强度。然而,上述这些激发剂虽然能够激活钢渣的水化活性,但是由于钢渣为疏松多孔结构,激发剂与钢渣反应生成的新产物(硅铝酸盐、硅酸盐、铝酸盐凝胶等矿物)会附着在钢渣表面,堵塞活性离子反应通路,使反应速度起初很快,但马上会出现水化反应明显下降,甚至反应无法进行的问题;最终使活性离子失去激发作用,造成碱激发胶凝材料的反应率很低。

发明内容

针对以上现有技术的不足,本发明提供了一种碱性钢渣活性激发剂及钢渣胶凝材料的制备方法,通过将氢氧化钠和水玻璃复合后,被负载吸附在凹凸棒土表面和内部孔道中,实现了对氢氧化钠和水玻璃的释放控制,调节了钢渣活性激发剂对钢渣的激活速率,进而控制了钢渣水化反应的进程,避免产物附着在钢渣表面;具体通过对具体通过以下技术实现。

一种碱性钢渣活性激发剂,包括凹凸棒土、氢氧化钠、硅酸钠,还包括熟石灰/电石渣;按质量比凹凸棒土:氢氧化钠:水玻璃:熟石灰/电石渣=(25-35):(1-3):(5-20):(1-5),所述氢氧化钠和硅酸钠吸附负载在凹凸棒土的内部孔道和表面。

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