[發明專利]一種含循環流化床燃煤固硫灰渣的混凝土膨脹劑

有效

• 申請號: 201010264828.X
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN101913790A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 陳德玉;劉歡
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于含硫化物等燃燒廢物的混凝土膨脹劑組合物，涉及一種含循環流化床燃煤固硫灰渣的混凝土膨脹劑。適用于主要利用廢棄物固硫灰渣、鋰渣制備混凝土膨脹劑。

背景技術

循環流化床燃燒(Circulating?fluidized?bed?combustion簡稱CFBC)技術是一種在燃燒過程中固硫的先進清潔燃煤技術，具有煤種適應性廣、燃燒效率和固硫效率高、負荷調節性能好、固硫成本低等優點，能有效減少燃煤二氧化硫和NO_X的排放、減少空氣污染、利于環境保護，現已得到大力的發展和推廣。循環流化床(CFB)燃煤固硫灰渣是煤在采用循環流化床燃燒技術的流化床燃煤鍋爐中燃燒時，含硫煤與脫硫劑在850℃～900℃溫度下燃燒反應固硫后所得廢棄物，包括煙道收集的固硫灰和爐底排出的固硫渣。隨著循環流化床鍋爐大型化及其在發電技術方面的迅速發展，循環流化床灰渣的排放量也大幅度增加，目前每年排放的固硫灰渣已達約1.5億噸左右(固硫灰的排放量明顯大于固硫渣的排放量)。現有技術中，循環流化床(CFB)固硫灰渣的利用技術很少，大量的固硫灰渣處于簡單堆放、任意排放的狀態，既占用大量土地資源，污染大氣、水體、土壤和生物環境，甚至還危害人體健康。如果不對這些固硫灰渣進行綜合處理和利用，必將對環境造成第二次污染，也必將制約流化床燃煤固硫技術的推廣應用。

鋰渣(或稱碳酸鋰渣)是一種工業廢渣，即硫酸法生產碳酸鋰過程中產生的廢渣；系生產碳酸鋰過程中，碳酸鋰熟料經過浸出、過濾、洗滌后排出的殘渣；其生產工藝為鋰輝石-焙燒-冷卻-粉磨-酸化焙燒-冷卻-漿化-中和-過濾—濾液+濾渣(鋰渣)。現有技術中，部分鋰渣用作混凝土摻合料、混合材、燒水泥的粘土原料等，利用附加值較低；大多數鋰渣仍處于簡單堆放、任意排放的狀態。

現有技術中，混凝土膨脹劑生產一般需要經過煅燒等工序，生產工藝較復雜，生產成本較高。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，從而提供一種以工業廢渣為主要原料、生產工藝簡單、成本低、產品質量性能良好的含循環流化床燃煤固硫灰渣的混凝土膨脹劑。

本發明的內容是：一種含循環流化床燃煤固硫灰渣的混凝土膨脹劑，其特征是該混凝土膨脹劑的組成和質量百分比例為：固硫灰渣30％～50％、硬石膏40％～65％和鋰渣5％～30％。

本發明的內容中：所述固硫灰渣的主要化學組成和質量百分比例可以為SiO₂?25.82～43.66％、SO₃?1.26～12.68％、CaO?2.85～21.35％、Al₂O₃?11.84～28.62％、Fe₂O₃?3.41～14.28％、K₂O?0.54～1.09％、Ti₂O?0.32～1.42％；也可以是現有技術中的其它固硫灰渣的質量百分比例組成。

本發明的內容中：所述鋰渣的主要化學組成和質量百分比例可以為SiO₂?47.73～58.28％、Al₂O₃?17.01～18.88％、Fe₂O₃?1.22～2.7％、CaO?5.57～10.06％、MgO?0.16～1.09％、SO₃?4.89～6.90％；也可以是現有技術中的其它鋰渣的質量百分比例組成。

本發明的內容中：所述硬石膏較好的是主要化學組成中SO₃的質量百分比例含量大于40％的硬石膏。

本發明的內容中：所述固硫灰渣可以是固硫灰、固硫渣、或固硫灰與固硫渣的混合物。

本發明的內容中：所述固硫灰渣的比表面積較好的為350～600m²/Kg。

本發明的內容中：所述鋰渣的比表面積較好的為200～350m²/Kg。

本發明的內容中：所述硬石膏的比表面積較好的為200～400m²/Kg。

本發明含循環流化床燃煤固硫灰渣的混凝土膨脹劑的制備方法，主要是：將固硫灰渣、鋰渣及硬石膏經破碎、粉磨處理(至所述比表面積)后，按本發明內容所述的質量百分比例配料、混合均勻，即制得產物。

本發明制得的含循環流化床燃煤固硫灰渣的混凝土膨脹劑，主要用于制備補償收縮混凝土中，摻量約6％～10％(質量百分比例)；在配制混凝土時，按所述一定的摻量取代水泥，然后加水、砂石等配成混凝土即可。