[发明专利]硅化碱渣土的制造方法

说明书

本发明属于对工业废弃物，特别是废碱渣的综合利用方法。

在本发明实现以前，“氨碱法”生产纯碱需排放大量废碱渣，对这些废碱渣的处理和利用是困扰“氨碱法”生产的一大难题。

为解决以上难题，本发明人分别于1995年6月3日提出了“碱渣制工程土的方法”、1995年6月28日提出了”干燥法处理碱渣制工程土的方法”两项中国发明专利申请，在上述申请中，申请人公开了两项利用废碱渣制工程土的方法，但上述方法均属于物理法，其存在的问题是需占用大量的土地，消耗大量的能源，消耗较长的时间。为解决以上问题，本申请人于1996年6月3日提出了“一种粉煤灰、碱渣制工程土的方法”的中国发明专利申请，该方法的主要特点是以粉煤灰及碱渣为主要原料，可以配以其它选择性物料，经机械混合搅拌后直接作为工程土使用，从而取得了较好的效果。

另外，据中国建筑工业出版社1995年5月出版的《建筑施工手册》8-3-13硅化地基一节中介绍，对软基地基的处理方法采用硅化加固法，如：无压硅化法、压力硅化法和电动硅化法。其中压力硅化法又分为压力单液硅化法和压力双液硅化法。压力单液硅化法是将硅酸钠(Na₂SiO₃)溶液(以下简称“水玻璃”)用泵或压缩空气加压，通过注液管压入土中，压力双液硅化法是将水玻璃和氯化钙(CaCI₂)溶液采用上述方法轮流压入土中。据载，采用上述方法后，其硅化地基在工艺完成后的抗压强度可达到0.6-5MPa。

在本发明实现以前，尚未发现有与本发明相同的技术公开。

本发明的目的是通过提供一种硅化碱渣土的制造方法，从而达到了综合利用废碱渣，变废为宝的目的。

本发明所述的制造方法，是用10-99份废碱渣，并可以选择加入0-80份以下选择物料之一种或一种以上：粉煤灰、水泥、黄土、石、液态渣、矿渣、石膏、返石返砂、生石灰、砂，在上述成分中还需加入0.1-30份水玻璃溶液，将以上物料粉碎、混合，并以机械搅拌匀质后即得成品土，并可以直接作为工程土使用。

本发明所述的废碱渣可以直接使用碱厂排放的废碱渣。选择物料可以根据原料的来源以及成品土的用途而加以选择，可以使用一种或一种以上，也可以不使用。水玻璃溶液的模数为2.0-4.0，可以使用天津碱厂的产品。制造时，可将以上物料中的块状物先行粉碎，然后混合，加入到常用的机械搅拌机中进行匀质搅拌，以使其中的有效成分充分反应，从而达到使碱渣土硅化的效果。

本发明的原理是，碱渣中的CaCO₃、Ca(OH)₂、CaCI₂以及选择物料如粉煤灰中的Al₂O₃、SiO₂、水泥中的CaSiO₃，与水玻璃中的Na₂SiO₃在混合搅拌中发生一系列的复杂化学反应和变化，产生出Ca、Al、Si的衍生物，而强烈的机械搅拌使废碱渣成分中的游离水被很快析出，并迅速参与了硅化、水化反应，从而使混合物具有了一定的活性，经自然固化即可制成硅化碱渣土。

本发明所述的方法与前述已有技术相比，方法更简单，成品土的固结更快，所以制造时不需占用大量的干燥场地，加工成本低，可操作性强，制造时的工艺条件不受气候和场地的限制。制成的成品土替代黄土、三合土，作为工程土实用时，由于其具有一定的活性，各项力学指标均呈理想的数值，静载荷可达到10T/M²以上。可以直接用于低洼地的回填、建筑工程和修筑道路，从而达到节约土地，综合利用工业废物，治理环境污染的目的。

本发明包括但不限于以下实施例：

实施例1.

将废碱渣800KG、水玻璃溶液(天津碱厂出品，模数2.6)8KG、粉煤灰130KG、水泥50KG混合后，以常用的机械搅拌机搅拌并混合匀质，然后将得到的硅化碱渣土直接用于填地，压实后静载荷为15T/M²。

实施例2.

将废碱渣700KG、水玻璃溶液(天津碱厂出品，模数3.0)20KG、粉煤灰200KG、生石灰40KG、水泥30KG混合后，以常用的机械搅拌机搅拌并混合匀质，然后将得到的硅化碱渣土直接用于填地，压实后静载荷为30T/M²。

实施例3.