[发明专利]一种低碳低排放固废基胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明涉及固废资源化利用和建筑材料领域，提出了一种低碳低排放固废基胶凝材料，包括钢渣20‑40份、矿渣40‑60份、脱硫石膏5‑10份、尾矿15‑20份、炉渣3‑8份，所述钢渣经过掺杂剂预处理，所述掺杂剂包括以下组分：钨酸铵、凹凸棒土、硅酸铝锂、重烷基苯磺酸钠，本发明还提出了一种低碳低排放固废基胶凝材料的制备方法。通过上述技术方案，解决了现有技术中的胶凝材料的制备过程工艺复杂，性能不佳的问题。

技术领域

本发明涉及固废资源化利用和建筑材料领域，具体的，涉及一种低碳低排放固废基胶凝材料及其制备方法。

背景技术

随着国民经济和科学技术的持续发展，我国工业固体废物产生量和堆积量呈逐年增长的趋势。华北地区重工业发达，每天产生大量的固体废料，固废的回收和利用受到了广泛的关注，因此利用固废制备胶凝材料的技术不断发展。通过原料的设置以及相应的制备方法，市面上已经有了利用固废基胶凝材料应用在混凝土中。钢渣是产量最大的固废之一，但是钢渣原料具有硬度高，难粉磨的特点。但是利用钢渣作为原料制备胶凝材料的性能不佳，并不能完全代替水泥。

申请号为201410584403.5专利名称为利用钢渣生产胶凝材料的生产方法及胶凝材料的发明创造提出了将钢渣、细集料、激活剂混磨制备胶凝材料的方法，但是对原料的要求比较高，需要要求细集料的粒径。

申请号为202010163268.2专利名称为一种砂浆用胶凝材料及其用途的发明创造提出了对钢渣进行掺杂预处理后进行混磨制备胶凝材料的方法，在掺杂预处理过程中需控制搅拌速度，而且处理后需要经过机械脉冲，工艺过程复杂。

发明内容

本发明提出一种低碳低排放固废基胶凝材料及其制备方法，解决了现有技术中的胶凝材料的制备过程工艺复杂，性能不佳的问题。

本发明的技术方案如下：

一种低碳低排放固废基胶凝材料，包括钢渣20-40份、矿渣40-60份、脱硫石膏5-10份、尾矿15-20份、炉渣3-8份，所述钢渣经过掺杂剂预处理，所述掺杂剂包括以下组分：钨酸铵、凹凸棒土、硅酸铝锂、重烷基苯磺酸钠。

作为进一步的技术方案，所述钨酸铵、凹凸棒土、硅酸铝锂、重烷基苯磺酸钠的质量比为(10-20):(1.5-2):(4-6):1。

作为进一步的技术方案，所述钨酸铵、凹凸棒土、硅酸铝锂、重烷基苯磺酸钠的质量比为15:1.8:5:1。

作为进一步的技术方案，所述掺杂剂的添加量为钢渣质量的10%-15%。

作为进一步的技术方案，所述尾矿为高硅铁尾矿砂，粒径为450-500目。

作为进一步的技术方案，所述炉渣为煤气化炉渣。

作为进一步的技术方案，所述钢渣的预处理具体为将钢渣颗粒与醋酸铵搅拌后加入所述残渣剂，混合均匀后烘干。

本发明还提出一种低碳低排放固废基胶凝材料的制备方法，将矿渣、脱硫石膏、尾矿、炉渣混合后粉磨处理1-1.5h，再进行混合，搅拌均匀，即得胶凝材料。

作为进一步的技术方案，通过立式磨机粉磨。

作为进一步的技术方案，粉磨至比表面积400-450m²/kg。

本发明的有益效果为：

1、本发明利用钢渣、矿渣、脱硫石膏、尾矿和炉渣等固废材料，经过预处理和粉磨，制备得到的胶凝材料抗压强度大，抗冻融性能优异。

2、本发明中利用钨酸铵、凹凸棒土、硅酸铝锂、重烷基苯磺酸钠作为掺杂剂，协同作用，对钢渣进行预处理，预处理后的钢渣在粉磨时，表面形貌会发生变化，掺杂剂能够减少粒子之间的引力，提高粉磨时钢渣的颗粒规整度，同时提高颗粒活性。