[發明專利]利用多種工業廢渣制備低標號碾壓混凝土的方法

無效

• 申請號: 200610165797.6
• 申請日: 2006-12-19
• 公開（公告）號: CN101164952A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 王文舉
• 申請（專利權）人: 王文舉;北京汪垣環保科技有限公司
• 主分類號: C04B18/04
• 分類號: C04B18/04;C04B18/14;C04B18/08
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技術領域

利用多種工業廢渣制備低標號碾壓混凝土的方法，屬于工業廢渣資源化利用的領域。

背景技術

據有關資料統計，全世界工業每年產生固體廢渣約21億噸。就中國而言，每年工業廢渣達到6億多噸，歷年累計堆積量已近60億噸。除少部分利用外，大部分處于簡單堆放、任意排放的狀態。不僅占用了大量土地和農田，而且也污染著周邊的土壤、水體、大氣和環境衛生，給人類造成潛在的、長期的危害。由此造成的直接經濟損失每年達300億元以上。因此，工業廢渣的資源化利用已成為人類賴以生存的重要課題。研究表明：許多工業廢渣如：赤泥(燒結法制鋁的工業廢渣)、堿渣(氨堿法工藝制堿的廢渣)、電石泥、硫鐵礦渣(或鋼渣)、鈦白粉渣、粉煤灰等屬高鈣渣或高硅渣。其顆粒級配及物理力學等具用許多可供利用的特性。目前，國內外對工業廢渣的綜合利用已取得了一定的成果，例如：國外專利用廢堿渣加工堿或堿土金屬的重堿酸鹽(德國專利DD39590)；用廢堿渣加瀝青制屋頂蓋板、瀝青混凝土和鋪路材料的方法(專利號US2474381)等；我國專利堿渣、粉煤灰制回填土的方法(專利公告號1100485)；廢堿渣代替生石灰配制公路路面結構層綜合穩定土的方法(專利申請號200510072103.X)；堿渣、粉煤灰免燒磚(專利公告號1100485)；蒸壓粉煤灰磚加氣砼砌塊專用砂漿(專利申請號200510080808.6)；赤泥道路材料配制與成型工藝研究[刊號1005-7854(2002)01]；三種固體廢渣綜合利用的初步研究[刊號1000-3037(2001)03-0280-05]；赤泥-石膏復合激發劑改性蒸養粉煤灰混凝土力學性能和長期性能研究[刊號1002-3550(2004)06-0044-03]等等。雖然通過上述專利和技術的實施，可以消化部分工業廢渣，在保護環境方面起到重要的積極作用。但是，由于上述專利和技術一是靠加入粘合料(水泥、瀝青、石灰和固化劑等)來提高混合物的強度；二是廢渣利用率低(一般在80％以下)。因此，受粘合料成本高、混合物強度低和廢渣使用量小等因素的影響，使得產品利潤小，利用空間少，在治理環境污染以及推廣應用上有一定的局限性。

發明內容

本發明的內容是提供一種工業廢渣資源化利用的工藝和方法。其特征是利用赤泥、堿渣、電石泥、粉煤灰、鈦白粉渣、硫鐵礦渣(或鋼渣)等多種工業廢渣等為原材料，通過合理調整各種廢渣的重量和含水量并攪拌均勻，使其相互搭配，優勢互補，劣勢協同。在最佳狀態下制成不同強度的混合固凝物，滿足工程所需的力學指標和環保指標，用于工程建設中。

本發明的主要步驟：1、將赤泥、堿渣、電石泥、粉煤灰、鈦白粉渣、硫鐵礦渣(或鋼渣)等工業廢渣烘干或補水，使其達到所需的含水量；2、用球磨機或粉碎機將其粉碎，混合物的粒徑級配合理。3、分別加入微量激發劑，激發其有效成份的活性。4、根據不同強度的要求，按下列配合比的范圍配制出不同的混合料——赤泥∶堿渣∶電石泥∶粉煤灰∶硫鐵礦渣(或鋼渣)∶鈦白粉渣＝15～28∶0～25∶18～30∶20～47∶0～20∶0～5；或者堿渣∶電石泥∶粉煤灰∶土＝10～20∶2～10∶0～5∶65～80。5、用拌和機械使其混合均勻。6、用施工機械鋪于路基或承重層上并整形。7、用重型壓路機壓實或制磚(擠壓)設備加工成型后，即得公路路面結構層低基層、基層、低標號碾壓混凝士、輕型免燒磚或砌塊。

其機理為：赤泥、電石泥、堿渣均屬高鈣渣，粉煤灰、硫鐵礦渣(或鋼渣)屬高硅渣，加入激發劑后，近一步激發其活性，利用多種廢渣的成份互補和物質間的離子交換、結晶硬化、火山灰反應、碳酸化作用生成新的不溶于水的固凝物：

XCa(OH)₂+Sio₂+nH₂O→XCao·Sio₂·(n+x)H₂O

YCa(OH)₂+Al₂O₃+nH₂O→YCao·Al₂O₃·(n+x)H₂O

3Ca(OH)₂+Al₂O₃+CaSo₄·2H₂O+26H₂O→3CaO·Al₂O₃·7CaSo₄·32H₂O