[發明專利]一種高摻量粉煤灰燒結制品的促燒增強劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200810048401.9
• 申請日: 2008-07-15
• 公開（公告）號: CN101328033A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 馬保國;穆松;王耀城;王迎賓;黃翔;袁龍;毛豫蘭
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B20/04
• 分類號: C04B20/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種高摻量粉煤灰燒結制品的促燒增強劑及其制備方法。

背景技術

目前，我國電廠以灰場貯灰為主要堆存手段。據統計，至2000年底，我國粉煤灰渣堆存量高達約12.5億噸，按每萬噸粉煤灰渣需堆場約4-5畝計算，需要堆場約50-62.5萬畝，這導致了大量土地被占用。其次，堆置或填埋的粉煤灰，其有害組分也很易于浸出而污染土壤、地下水并導致水質硬度增加，破壞土壤和水體的生態平衡，威脅人類的健康。最后，粉煤灰的水含量低顆粒細，風吹容易飛揚，處理不好易產生揚塵。在我國大多數城市，粉煤灰是懸浮顆粒物的主要來源，造成區域性空氣污染，危害人體健康。

因此，高效利用粉煤灰是解決粉煤灰排放對環境與資源不利影響的重要發展方向。粉煤灰的化學組成與粘土相似，其中SiO₂與Al₂O₃總量達到約70～90％(質量百分數)，且粉煤灰內含有殘余可燃物，可起內燃料的作用，從而可降低制品的生產熱耗。因此，利用高摻量粉煤灰代替粘土生產墻體材料，應該是將粉煤灰作為資源的一種有益的途徑，從而減少環境污染，資源與能源消耗，為全社會的節能與減排做出貢獻。

雖然，粉煤灰從理論上分析制備燒結制品是可行的，但在實際生產過程中為了獲得良好的性能，高摻量粉煤灰(≥50％，質量百分數)燒結制品所需要的燒成溫度高于普通粘土磚的燒成溫度。這主要是由于粉煤灰其化學組成盡管與粘土相似，但是粉煤灰是經高溫煅燒后的產物，其化學反應活性低于粘土。另一方面，由于粉煤灰的化學組成相對于粘土而言是低SiO₂高A1₂O₃，因此，隨著粉煤灰摻入量的增加，SiO₂含量相對降低，而Al₂O₃含量增加，將導致Al₂O₃/SiO₂比值增大，坯體的耐火度亦隨之增加。此外，粘土中含有一定量的堿或堿土金屬化合物，這些化合物易于在低溫下產生液相，促進燒結。而粉煤灰中堿或堿土金屬化合物含量較少。

此外，粉煤灰的礦物組成缺少粘土類礦物，因此粉煤灰屬于瘠性料。在實際生產粉煤灰燒結制品的過程中，一般而言必須加入相當量的塑化料，提高粉煤灰的塑性，增加坯體強度，最終獲得適宜的燒結強度。

綜上所述，在基本上不改變現有生產工藝與生產條件的前提下，開發適于高摻量粉煤灰燒結制品的添加劑對粉煤灰在燒結制品方面的應用具有重要意義。中國專利號為ZL01123582.9的發明專利說明書中公開了一種磷石膏燒結磚的制備方法，其中磷石膏作為主要原料，在磚坯中起骨料作用，未涉及磷石膏作為燒結促進組分。中國專利號為ZL97103894.5的發明專利說明書中公開了一種磷渣燒結磚，其中磷渣作為主要原料之一，在磚坯中起骨料作用，未涉及磷渣作為燒結促進組分。綜上所述，上述發明專利說明書中沒有考慮采用磷渣、磷石膏和硫酸渣混合作為燒結促進組分，提出適于現有生產工藝與生產條件的高摻量粉煤灰燒結制品的促燒增強劑及其制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高摻量粉煤灰燒結制品的促燒增強劑及其制備方法，該方法可改善粉煤灰可塑性，降低燒成溫度，制備出具有良好物理力學性能、耐久性能和熱工性能的高摻量粉煤灰燒結制品。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種高摻量粉煤灰燒結制品的促燒增強劑，其特征是它由燒結促進組分和增塑組分混合而成，增塑組分與燒結促進組分的質量比為1∶0.1～1；

所述的燒結促進組分由磷渣、磷石膏和硫酸渣混合而成，磷渣∶磷石膏∶硫酸渣的質量比為1∶0.5～1.5∶0.5～1.5；

所述的增塑組分為頁巖、煤矸石中的任意一種或二種的混合，二種混合時的配比為：頁巖與煤矸石的質量比為1∶0.3～1。