[發明專利]一種利用固硫灰制備水硬性膠凝材料的方法

無效

• 申請號: 201210072490.7
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102617058A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 嚴云;夏艷晴;胡志華;陳雪梅;楊林
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C04B7/26
• 分類號: C04B7/26
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明屬于建筑材料，涉及使用循環流化床鍋爐煙道排放廢物——固硫灰制備一種可用于水泥混凝土、人造骨料、蒸養砌塊、結構填充、路基的膠凝材料的方法，特別涉及一種利用固硫灰制備水硬性膠凝材料的方法。

背景技術

循環流化床燃煤固硫灰（以下簡稱固硫灰）是指含硫煤與固硫劑（一般為石灰石）以一定比例混合后在流化床鍋爐內經850～900℃燃燒固硫后從煙道排出的固體廢棄粉塵。隨著流化床燃煤技術的發展,?固硫灰的排放量在迅速增加。目前，固硫灰普通灰渣的綜合利用體現在以下幾個方面：①作建材資源：作水泥混合材；作混凝土摻合料；制作建筑砌塊或作為磚瓦材料使用；②填埋礦井；③鋪路、筑壩；④作聚合物的填充料；⑤用于土壤改良或生產化肥。

固硫灰中含有活性SiO₂，Al₂O₃,?具有較高火山灰活性；同時，固硫灰中含有較高的f-CaO和Ⅱ-CaSO₄，組成CaO-Al₂O₃-SO₃系統，能夠緩慢水化生成水化硅酸鈣，水化鋁酸鈣和鈣礬石，產生水硬性。由于Ⅱ-CaSO₄溶解速率小且f-CaO被Ⅱ-CaSO₄包裹，因此，在水化早期，固硫灰水化程度低，強度發展慢；在水化后期，Ⅱ-CaSO₄和f-CaO逐漸溶解生成二水石膏、Ca(OH)₂和AFt,?造成漿體體積膨脹，結構破壞。固硫灰這一缺點嚴重制約了其作為礦物摻合料或膠凝材料的使用。

現有技術中，膠凝材料大多是利用工業副產品（如粉煤灰、礦渣）取代部分或全部水泥，輔以適當化學激發劑制得的。雖然材料水化產生的強度高，但是成本高。含有水泥的膠凝材料成本高是不言而喻的；無水泥膠凝材料主要是利用粉煤灰、礦渣等緊俏資源制備的，生產成本也較高，實用性較差。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種利用固硫灰制備水硬性膠凝材料的方法。制備出的膠凝材料強度高，膨脹率小，性能良好。

本發明的內容是：一種利用固硫灰制備水硬性膠凝材料的方法，其特征是包括下列步驟：

a、原料粉磨：將原料固硫灰粉磨、使固硫灰細度d₅₀≤14μm，將原料生石灰粉磨、使生石灰細度達到80μm標準篩篩余量≤10%；

b、配料：按每100質量份固硫灰摻加3～14質量份生石灰或消石灰

c、原料混合：將原料進行混合攪拌，混合均勻，即制得膠凝材料；將膠凝材料料密封貯存在干燥的環境中。

本發明的內容中：所述步驟b和步驟c可以替換為：

b、配料：按固硫灰：硫酸鹽：生石灰或消石灰為100：1～3：3~14的質量比例，取原料固硫灰、硫酸鹽和生石灰或消石灰。

c、原料混合：將固硫灰、硫酸鹽和生石灰或消石灰混合攪拌，混合均勻，即制得膠凝材料；將膠凝材料料密封貯存在干燥的環境中。

所述硫酸鹽可以是CaSO₄·?2H₂O、Na₂SO₄?、K₂SO₄、FeSO₄、(NH₄)₂SO₄、?MgSO₄中的任一種或兩種以上的混合物。

本發明的內容還可以是：一種利用固硫灰制備水硬性膠凝材料的方法，其特征是包括下列步驟：

a、原料粉磨：將原料固硫灰粉磨、使固硫灰細度d₅₀≤14μm；

b、配料：按固硫灰：硫酸鹽以100：1～3的質量比例，取原料固硫灰和硫酸鹽；

所述硫酸鹽是CaSO₄·?2H₂O?、Na₂SO₄?、K₂SO₄、FeSO₄、(NH₄)₂SO₄、?MgSO₄中的任一種或兩種以上的混合物；

c、原料混合：將原料固硫灰、硫酸鹽分別包裝，使用時按所述質量比例進行混合攪拌，混合均勻，即制得膠凝材料；使用時，較好的是先將硫酸鹽溶于水，再與固硫灰拌合使用，所制得的漿體是一種水硬性膠凝材料。