[發明專利]一種以硅錳鐵合金渣為主要原料的凝石膠凝材料

無效

• 申請號: 200910076712.0
• 申請日: 2009-01-15
• 公開（公告）號: CN101462836A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 孫恒虎;倪文;易忠來;張旭芳;徐維瑞;張吉秀
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京科技大學
• 主分類號: C04B7/28
• 分類號: C04B7/28;C04B7/153
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 童曉琳

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，特別涉及一種以硅錳鐵合金渣為主要原料的凝石膠凝材料。

背景技術

鐵合金作為煉鋼的脫氧劑和合金添加劑是鋼鐵生產不可缺少的原料之一。目前中國的鐵合金生產能力已達到1200萬噸/年，包括再建的項目在內生產能力為1900萬噸，生產廠家4000余家，2004年產量865萬噸，按1:1的比例可產生廢渣800萬噸。長期以來，鐵合金渣作為固體廢棄物排放，侵占大量土地，破壞地表植被和景觀，加劇水土流失，粉塵噪聲，污染水源等，對社會環境和生態環境造成巨大的破壞，同時給企業的發展帶來了沉重的經濟和社會負擔。

其中，國內外對硅錳鐵合金渣的綜合利用進行了大量的研究，主要用于水泥和混凝土的摻和料、生產砌塊、鋪路、砌筑砂漿、抹灰等。

《中國水泥》2003年第5期中《硅錳渣生產普通硅酸鹽水泥》一文介紹了使用石灰石、硅錳渣、鎳渣、煤矸石、無煙煤配制生料后用于生產熟料，將粉煤灰作為混合材生產普通硅酸鹽水泥。

《建材工業信息》1998年第6期中《用錳渣制作空心砌塊》一文介紹了一種使用鐵合金渣作為骨料生產空心砌塊的方法。

《工業建筑》1994年第5期中《硅錳渣微粉末C60混凝土的研究及應用》一文介紹了使用0.08mm方孔篩篩余量在1％以下，即比表面積必須在4500cm²/g的超細硅錳鐵合金渣作為礦物細摻料制備高強混凝土，硅錳渣微粉的摻量為10～20％。

CN1415567A公開了一種凝石二元化濕水泥及其用途，其中采用大摻量廢渣例如礦渣、鋼渣、鈦渣等濕法制備凝石膠凝材料的方法，其中凝石膠凝材料的原理是基于仿地成巖的凝石原理，即硅中心穩定理論。在本材料體系中SiO₂和Al₂O₃含量遠遠高于普通硅酸鹽水泥，可以達到50％以上。具有火山灰活性的硅鋁類物質具有在成巖流體的作用下快速凝結硬化的特征。其凝結硬化過程是靠成巖流體對硅鋁類物質的溶蝕再聚合作用，溶蝕再結晶作用和次生加大作用。在硅鋁物質重組過程中，硅氧四面體對第三主族元素和第五主族元素具有四配位同構化效應，同時能夠將第一、第二和第六、第七主族元素固定在網絡體中以平衡由于四配位同構化效應所造成的電荷不平衡，從而使所形成的硅鋁基膠凝材料硬化體不但具有很高的強度，而且還具有良好的穩定性與耐久性。成巖流體依靠鹽類物質的多組分協同效應而具有很強的成巖能力。成巖流體不僅是成巖劑溶于水的簡單組合，而且是在成巖過程中通過不斷溶解經計算配合的主體物料，其自身的成份也在不斷發生變化，成巖能力不斷增強。該申請在此全文引入以供參考。

綜上所述，目前迫切需要開發出一種能大量使用硅錳鐵合金渣的新材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種以硅錳鐵合金渣為主要原料的凝石膠凝材料。

一種以硅錳鐵合金渣為主要原料的凝石膠凝材料，其特征在于，所述凝石膠凝材料以硅錳鐵合金渣、水泥熟料、石膏、燃煤廢渣和成巖劑為原料，按重量百分含量為，硅錳鐵合金渣：60～90％，水泥熟料：0～30％，石膏：2～10％，燃煤廢渣：0～30％，成巖劑：0.5～10％。

所述硅錳鐵合金渣的化學成分按重量百分含量為，Al₂O₃：16～30％，SiO₂：30～45％，MgO：0.01～15.0％，CaO：0.01～30％，Fe₂O₃：0.01～3.0％，MnO：0.01～5.0％，燒失性物質：0.5～5.0％。

所述燃煤廢渣為循環流化床爐渣、粉煤灰或輕燒煤矸石中的一種或幾種。

所述循環流化床爐渣的化學成分的按重量百分含量為，Al₂O₃：20～30％，SiO₂：30～50％，MgO：0.01～8.0％，CaO：0.01～15％，Fe₂O₃：0.01～10％，燒失性物質：0.1～10.0％。

所述石膏為天然無水石膏、二水石膏、脫硫石膏、磷石膏或含CaSO₄的工業廢棄物。

所述成巖劑為凝石A成巖劑或凝石C成巖劑，凝石A成巖劑用于水泥熟料摻量≥5％的配方中，凝石C成巖劑用于水泥熟料摻量<5％的配方中。

本發明的有益效果為：