[發(fā)明專利]一種利用花崗巖石渣粉制備的魚(yú)礁材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010194520.2
• 申請(qǐng)日: 2010-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101857413A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪文;張靜文;黃曉燕;李德忠;王中杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/14
• 分類號(hào): C04B28/14;C04B14/04
• 代理公司: 北京東方匯眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保和漁業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，提供一種利用廢棄花崗巖石渣粉制備人工魚(yú)礁材料的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)具有豐富的花崗巖資源，其中福建泉州是國(guó)內(nèi)最大的石材加工集散地之一，僅泉州一地每年生產(chǎn)石板材5400萬(wàn)m²，產(chǎn)生荒料54萬(wàn)m³。僅石板材和混凝土骨料這兩項(xiàng)，每年就有幾十萬(wàn)噸的石渣、石粉被丟棄。這些廢棄物大量堆積，或排放到海岸邊，成為了新的污染源，嚴(yán)重污染環(huán)境，急待采取有效措施加以綜合利用。

另一方面，我國(guó)沿海地區(qū)每年往海洋中投放大量的水泥混凝土人工魚(yú)礁。制造普通混凝土人工魚(yú)礁要消耗大量天然砂石，不但加劇了建筑用砂石的緊張程度，還對(duì)自然生態(tài)環(huán)境有一定的負(fù)面影響。

早期的人工魚(yú)礁多采用天然石、磚、植物等原料來(lái)建造，后來(lái)廢舊汽車、輪胎、船、油罐等被大量用于人工魚(yú)礁的建設(shè)。這些廢棄物人工魚(yú)礁除存在礁體空間布局不合理、體積空間小外，更為嚴(yán)重的這些廢棄物可在海水中分解并釋放出有害物質(zhì)，不僅不能提高魚(yú)類產(chǎn)量，而且還會(huì)破壞海岸帶的生態(tài)系統(tǒng)。鑒于上述原因，國(guó)內(nèi)外紛紛發(fā)展水泥混凝土人工魚(yú)礁。

美國(guó)的reefball基金會(huì)，開(kāi)發(fā)出一種形同“雞籠”的人工魚(yú)礁，并擁有名稱為reefball的專利(US?Pat.5836265)。但普通水泥混凝土堿度高，會(huì)破壞對(duì)水產(chǎn)資源有益的藻類及微生物的棲息環(huán)境，不能直接用來(lái)建造魚(yú)類增殖礁。當(dāng)普通混凝土在海水中長(zhǎng)期浸泡時(shí)，隨著Ca(OH)₂的不斷溶出，堿性度下降。在此過(guò)程中混凝土外側(cè)會(huì)附著上耐堿能力強(qiáng)的藤壺等貝殼生物，而影響了微生物的附著與藻類的生長(zhǎng)。

公開(kāi)號(hào)為CN101439939的專利描述了一種用于制造混凝土人工魚(yú)礁的低堿度膠凝材料的方法，其特征在于利用高爐水淬礦渣；粉煤灰、爐渣等原料，磨細(xì)到一定比表面積，便得到用于制造混凝土人工魚(yú)礁的低堿度膠凝材料。這種膠凝材料水化后不會(huì)產(chǎn)生Ca(OH)₂，堿度較低。但上述固體廢棄物都是普通水泥混凝土常用的固體廢棄物。雖然該專利在低堿度方面有所創(chuàng)新，但由于所得魚(yú)礁混凝土的強(qiáng)度限制，還不能用于制備同時(shí)具有大體積和大空洞率和形狀復(fù)雜的人工魚(yú)礁。

公開(kāi)號(hào)為CN101475348的專利描述了一種以冶金渣為主要原料的人工魚(yú)礁制備方法，但此方法制備的人工魚(yú)礁要經(jīng)高溫養(yǎng)護(hù)，工藝復(fù)雜，成本較高。由于強(qiáng)度限制，大約為40MPa左右，也不能用于制備同時(shí)具有大體積和大空洞率的形狀復(fù)雜的人工魚(yú)礁。

本項(xiàng)發(fā)明就是以天然花崗巖加工過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄石渣粉為主要原料，制備高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料以適應(yīng)大高度、大體積、大孔洞率和復(fù)雜結(jié)構(gòu)人工魚(yú)礁的建造。用廢棄花崗巖石渣粉制作人工魚(yú)礁，既可為工業(yè)廢渣的綜合利用增加一條新途徑，又能解決人工魚(yú)礁建設(shè)中的原材料缺乏問(wèn)題，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要充分利用花崗巖石渣粉含有大量石英及長(zhǎng)石等硅酸鹽礦物的成分特點(diǎn)，對(duì)極細(xì)的花崗巖石粉部分采用梯級(jí)混磨的方法將其進(jìn)一步磨細(xì)直至出現(xiàn)明顯的納米顆粒，并具備一定的膠凝反應(yīng)活性，同時(shí)摻入礦渣、水泥熟料和石膏等制成含有納米花崗巖石粉的低堿度膠凝材料。這種含有納米花崗巖石粉的低堿度膠凝材料可用來(lái)制備低堿度人工魚(yú)礁混凝土。

本發(fā)明一種利用花崗巖石渣粉制備的魚(yú)礁材料的制備方法的具體步驟如下：

1、人工魚(yú)礁混凝土不使用粗骨料，將花崗巖石渣粉用1.2mm(15目)方孔篩進(jìn)行分級(jí)，將篩上較粗部分篩出。將篩下部分烘干至含水率0.01％～1％，再用0.42-0.297mm(40-50目)方孔篩再對(duì)其分級(jí)。將篩上部分作為人工魚(yú)礁混凝土的細(xì)骨料備用。所用花崗石粉中，石英的含量在25％～40％，長(zhǎng)石的含量在25％～65％，黑云母或/和角閃石10％～30％，其余礦物不限。

2、將篩下的石粉部分在磨機(jī)中磨細(xì)至比表面積2000～4000cm²/g，與原始粒級(jí)的水淬高爐礦渣進(jìn)一步混磨至比表面積3000～6000cm²/g，其中水淬高爐礦渣的含水率也要求在0.01％～1％。在混磨過(guò)程中，石粉與礦渣的配料比以干基重量百分比計(jì)分別為：石粉占50％～70％，高爐水淬礦渣占30％～50％。

3、將上述石粉與水淬高爐礦渣的混合細(xì)粉再與水泥熟料和石膏進(jìn)行配料，水泥熟料與石膏的粒度要求與普通水泥廠的入磨粒度相同。配料按干基重量百分比計(jì)分別為：混合粉占60％～80％，水泥熟料占15％～30％，石膏占5％～10％。將配好的料在球磨機(jī)中進(jìn)行第二次混磨，至比表面積4000～7000cm²/g，就得到了含有納米石粉的魚(yú)礁膠凝材料。