[发明专利]一种多固废淤泥基碳矿化免烧陶粒及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多固废淤泥基碳矿化免烧陶粒，所述免烧陶粒各组分及其质量配比为：淤泥40～75份，磷石膏10～20份，炉底渣15～25份，钢渣10～20份，水泥5～15份，激发剂1～3份，分散剂0.2～1份。该免烧陶粒通过二氧化碳矿化养护，缩短了免烧陶粒的养护周期，且免烧陶粒的强度较高。

技术领域

本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种多固废淤泥基碳矿化免烧陶粒及其制备方法。

背景技术

目前我国建筑垃圾产生量逐年增长，而建筑垃圾资源化利用率较低，推进建筑垃圾的合理处置，完善建筑垃圾的全过程监管平台，国家及社会对建筑“副产物”也越来越重视。目前工业固废资源化比例低，大量工业固废的堆存，不仅占用破坏土地资源，而且污染地下水，造成扬尘。另外工程建设过程中每年会产生大量的诸如建筑渣土和建筑泥浆在内的淤泥，污染淤泥的资源化利用也成为热点问题。

现有淤泥的资源化利用通常采用水泥、石灰等固化剂进行固结，并制备成免烧陶粒，利用的原料主要是粉煤灰、矿渣、石膏等常见品种，对难以利用的工业废渣应用少。

目前有对淤泥与工业固废进行利用生产免烧陶粒的相关报道，例如专利CN201810482831.5中公开了一种含钢渣和矿渣的免烧陶粒及其制备方法，该免烧陶粒的制备原料为：污泥、砖混微粉、矿渣微粉、水泥等，该免烧陶粒对污泥和矿渣进行了利用，但是污泥的掺量较少，而且免烧陶粒的强度较低。专利CN202110655235.4中公开了一种钢渣脱硫副产物固化淤泥基免烧陶粒及其制备方法，该免烧陶粒的制备原料为：淤泥，钢渣脱硫副产物，水泥，矿物掺合料，激发剂和分散剂。该免烧陶粒通过喷水养护和覆盖薄膜养护7～14d后，28d筒压强度达到4.2～4.7MPa，1h吸水率达到 9.5～11.1％，而且在消耗了淤泥的同时，还对难利用的钢渣脱硫副产物进行了应用，但是该方法养护周期长、生产效率低，而且免烧陶粒的强度还需改善。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种多固废淤泥基碳矿化免烧陶粒，该免烧陶粒通过二氧化碳矿化养护，缩短了免烧陶粒的养护周期，且免烧陶粒的强度较高。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种多固废淤泥基碳矿化免烧陶粒，所述免烧陶粒各组分及其质量配比为：淤泥40～75份，磷石膏10～20份，炉底渣15～25份，钢渣10～20份，水泥5～15份，激发剂1～3份，分散剂0.2～1份。

所述激发剂为生石灰、石膏、钠基激发剂或水玻璃中的一种或两种以上的混合物。

所述激发剂为石灰和石膏按质量比为1:2的混合物。

所述分散剂为萘系减水剂。

本发明还提供了一种多固废淤泥基碳矿化免烧陶粒的制备方法，包括以下步骤：(1) 将淤泥、磷石膏、炉底渣及钢渣分别烘干并研磨；

(2)将研磨后的淤泥、磷石膏、炉底渣及钢渣与水泥、激发剂和分散剂进行混合，均化，得到混合物料，将混合物料与水进行造球，得到颗粒物；

(3)将颗粒物先进行预养护，再进行二氧化碳矿化养护，最后自然养护得到所述多固废淤泥基碳矿化免烧陶粒。

所述二氧化碳矿化养护的条件为：CO₂压力0.5～1.5MPa，温度80～120℃，时间2～3h。

所述预养护的条件为：温度20±1℃，湿度80±5％RH，放置12～24h。

所述自然养护的条件为：温度25±5℃，湿度40±10％RH，时间为3～5d。

所述步骤(2)中混合物料与水进行造球时，水固比为0.20～0.35，采用成球盘进行造粒，成球盘转速30～50r/min，成球时间30～45min。