[發明專利]一種含脫水濾餅的三灰碎石基層材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310412514.3
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103482941A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 顧文飛;周維;朱柏龍;朱唐亮;韓偉;徐兵
• 申請（專利權）人: 上海寶田新型建材有限公司
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明屬于公路建筑材料領域，特別涉及一種含有不銹鋼尾渣加工過程中產生的脫水濾餅的三灰碎石基層材質及其制備方法。

背景技術

鋼渣是煉鋼過程中產生的固體廢渣，其中的不銹鋼尾渣主要包括EAF渣和AOD渣，分別來自不銹鋼冶煉過程中的EAF爐和AOD爐。在不銹鋼尾渣的處理過程中會產生一定的脫水濾餅。2011年我國不銹鋼生產量達到1250萬噸，按每噸鋼產生0.25噸不銹鋼尾渣估算，不銹鋼尾渣已高達310萬噸。隨著不銹鋼產量的逐年增長，不銹鋼尾渣的產生量也將持續增長，隨之產生的脫水濾餅也將不斷增加。

由于不銹鋼尾渣中含有一定量的鉻和鎳等重金屬元素，對不銹鋼尾渣的處置和利用過程中可能會污染土壤、地表水和地下水，最終對人體健康造成危害。在不銹鋼尾渣的處理利用方面，國外主要是在回收不銹鋼尾渣中的有價金屬后，將其用作筑路材料，或者生產水泥制品等。

比利時建筑研究所的Johan?Van?Dessel提出，在符合技術和環境要求的情況下，可將不銹鋼尾渣作為二次資源應用于工程建設。為確保對環境的友好性，含有不銹鋼尾渣的混凝土都加以特別的使用說明，用于道路建設時只能作為路基材料并且用水泥或瀝青固化。Luc?P.De?Bock等人研究了用含有不銹鋼尾渣的混凝料建造的人行道和倉庫硬化地面，獲得了很好的效果。

由于不銹鋼尾渣的特殊性，一直以來，國內對不銹鋼尾渣的利用方式都比較簡單，不銹鋼尾渣中的有價金屬回收后簡單堆放，不銹鋼尾渣未能得到充分有效的無害化和資源化利用。

為了避免不銹鋼尾渣堆放導致的污染，迫切需要研究開發不銹鋼尾渣脫水濾餅的利用技術途徑。

發明內容

本發明的目的是提供一種含脫水濾餅的三灰碎石基層材料，用不銹鋼尾渣加工中產生的脫水濾餅替代部分粉煤灰，制備得到的三灰碎石基層材料的無側限抗壓強度達到《公路路面基層施工技術規范》（JTJ034-2000）高級公路和一級公路基層的要求。

本發明的另一個目的是提供一種含脫水濾餅的三灰碎石基層材料的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種含脫水濾餅的三灰碎石基層材料，其特征在于：混合料包含以下按重量百分數計的原料：

優選的，所述碎石的重量百分比為80%，所述粉煤灰的重量百分比為7.5%-10%，所述石灰的重量百分比為4%-5%；所述脫水濾餅的重量百分比為5%-8%。

所述石灰為二級生石灰，該石灰中含有的氧化鈣和氧化鎂的重量之和大于60%。

所述粉煤灰為原狀灰，該粉煤灰中含有的二氧化硅和三氧化二鋁的重量之和大于70%。

所述脫水濾餅為不銹鋼尾渣加工過程中產生的細粉狀固體廢渣；該脫水濾餅的含水量為15%-25%，含有的二氧化硅和氧化鈣的重量之和大于70%。

上述含脫水濾餅的三灰碎石基層材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）按配比稱量石灰、粉煤灰、脫水濾餅和碎石；

（2）向步驟（1）中的混合料中加入水后攪拌均勻即可。

所述步驟（2）中，水的重量為混合料總重量的4%-5%。

使用時，將采用上述制備方法制備得到的含脫水濾餅的三灰碎石基層材料均勻地攤鋪到建設的路基上，按施工規范用碾壓機碾壓壓實即可。

本發明采用的脫水濾餅為不銹鋼尾渣加工過程中產生的物質，通過對脫水濾餅的檢測分析，具體檢測結果如表1和表2所示：檢測結果發現：包括總Cr和Cr⁶⁺在內的主要重金屬元素浸出液濃度均低于GB5085.3-2007《危險廢物鑒別標準》限值，由此判斷出，該脫水濾餅不是危險廢物，可作為一般廢棄物處置利用。而且脫水濾餅含有50%左右CaO，25%左右的SiO₂，8%左右的MgO，具有一定的膠凝活性，采用不銹鋼尾渣加工過程中產生的脫水濾餅代替部分粉煤灰與石灰配伍，可以充分發揮其膠凝活性，可以很好地用在公路基材中。

表1不銹鋼脫水濾餅重金屬浸出液濃度????mg/kg

表2脫水濾餅化學成分分析