[發(fā)明專利]半干法脫硫灰與礦渣復合摻合料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910232147.2
• 申請日: 2009-12-02
• 公開（公告）號: CN101717218A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 高建明;張云鵬;張旭;陳嚇敏;韋傳穩(wěn);劉永峰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大峘集團有限公司;東南大學
• 主分類號: C04B18/30
• 分類號: C04B18/30
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領域

本發(fā)明是一種用于水泥混凝土中的摻合料，屬于建筑材料技術(shù)領域。

背景技術(shù)

中國是世界鋼鐵產(chǎn)量第一大國，并且隨著經(jīng)濟發(fā)展，中國的鋼鐵產(chǎn)量還在大幅增長，預計2015年中國的鋼鐵產(chǎn)量將占全球產(chǎn)量的48％。鋼鐵生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染也隨之產(chǎn)生，其中最主要的污染是二氧化硫排放。我國的二氧化硫排放量已居世界首位，使城市的空氣不斷惡化。二氧化硫引起的酸雨危害人類健康、腐蝕建筑材料、破壞生態(tài)環(huán)境，是制約社會和經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一。

我國政府對二氧化硫污染問題十分重視，相繼出臺一系列法律法規(guī)并關(guān)閉不合規(guī)章的重污染企業(yè)。減少二氧化硫排放成為企業(yè)生存和發(fā)展的重要議題。目前煙氣脫硫技術(shù)因其低成本、高脫硫率，成為國內(nèi)企業(yè)減少二氧化硫排放的主要措施。本專利所涉及的半干法脫硫灰就是作為煙氣脫疏技術(shù)之一的半干法煙氣脫硫工藝的產(chǎn)物。

隨著煙氣脫硫的普及，產(chǎn)生的各種脫硫產(chǎn)物越來越多。這些脫硫產(chǎn)物堆積在戶外，破壞生態(tài)環(huán)境，同時有可能再次釋放二氧化硫，成為公害。研究脫硫灰的綜合利用將有利于半干法煙氣脫硫工藝的廣泛應用，具有較大的社會效益和經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種可用于水泥混凝土中的半干法脫硫灰與礦渣復合摻合料，脫硫灰的資源化使用可以減少對土地的占用，防止其堆積過程中對生態(tài)環(huán)境破壞，同時又變廢為寶，創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

技術(shù)方案：半干法煙氣脫硫技術(shù)作為從國外引進的新技術(shù)，具有成本低，脫硫率高，占地少等優(yōu)勢。研究其脫硫產(chǎn)物的資源化應用，將有利于該技術(shù)的推廣。

本發(fā)明是利用鋼廠生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品：半干法脫硫灰和礦渣，按一定比例經(jīng)混合加工而成的一種新型復合摻合料，即在礦渣中摻入的半干法脫硫灰為3wt％～8wt％。使用半干法煙氣脫硫產(chǎn)生的脫硫灰和煉鋼產(chǎn)生的高爐礦渣經(jīng)過干燥處理，保證含水量小于1％；在礦渣中摻入3wt％～8wt％的半干法脫硫灰，同時要保障混合后三氧化硫、氯離子含量不超過現(xiàn)行礦渣粉標準，再將上述混合物進行粉磨，粉磨至比表面積達到300m²/kg～500m²/kg，控制產(chǎn)物的80μm篩余量在10％以內(nèi)。

有益效果：本發(fā)明生產(chǎn)的原料均是來自鋼廠，半干法煙氣脫硫產(chǎn)生的脫硫灰和鋼鐵冶煉過程產(chǎn)生的高爐礦渣都可以得到利用。當半干法脫硫灰在礦渣粉中的摻量達到3％～5％時，鋼廠產(chǎn)生的半干法脫硫灰就可以全部得到利用。這種復合摻合料的制備方法能夠?qū)崿F(xiàn)鋼廠內(nèi)部原料的自給自足，解決了原料來源問題和減少原料運輸?shù)馁M用。

本發(fā)明使用的半干法脫硫灰具有與水泥相近的化學成分，如Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO等，與水泥具有較好的相容性。其活性與高鈣粉煤灰相似，能為膠凝材料提供一定的強度，改善混凝土的性能。

礦渣粉作為建材中應用較為成熟的材料，具有廣泛的市場。將半干法脫硫灰與礦渣粉復合，可以拓寬產(chǎn)品的銷路，充分利用好脫硫灰，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的雙贏。

具體實施方式

鋼廠使用半干法煙氣脫硫技術(shù)產(chǎn)生的脫硫灰和煉鋼產(chǎn)生的高爐礦渣先要經(jīng)過干燥處理，保證含水量小于1％。根據(jù)實際的化學成分，在礦渣中摻入10％以內(nèi)的半干法脫硫灰，最佳摻入量為3wt％～8wt％，同時要保障混合后三氧化硫、氯離子含量不超過現(xiàn)行礦渣粉國家標準。再將混合物進行粉磨，粉磨至比表面積達到300m²/kg～500m²/kg，控制混合產(chǎn)物的80μm篩余量在10％以內(nèi)。該產(chǎn)品完全符合現(xiàn)行礦渣粉的國家標準，可作為混凝土摻合料進行出售，是一種新型的礦物摻合料。生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)客戶需求調(diào)整配比和規(guī)格指標。

原料準備：半干法脫硫灰和礦渣先經(jīng)過干燥，再粉磨至比表面積大于400m²/kg，80um篩余量小于10％。

配比及實驗：將半干法脫硫灰以質(zhì)量分數(shù)3％、5％、7％、8％分別摻入礦渣，分別混合粉磨均勻，成為4種半干法脫硫灰與礦渣復合摻合料。按照國標《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣》中的規(guī)定進行活性實驗。

實驗結(jié)果：復合摻合料7天活性指數(shù)為85％，28天活性指數(shù)為96％，都大于礦渣粉標準中S95級規(guī)定的7天活性指數(shù)為75％，28天活性指數(shù)為95％。其它各項物理化學性能指標均符合《GB/T?18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣》標準要求。說明該復合摻合料符合S95級礦渣的要求，具有實用價值。