[發明專利]一種環保型鋼渣基淤泥固化劑

無效

• 申請號: 201410052022.2
• 申請日: 2014-02-15
• 公開（公告）號: CN103787624A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 鐘天雪;倪志才
• 申請（專利權）人: 江蘇坤澤科技股份有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C02F11/14;C04B18/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

??

技術領域

????本發明涉及一種環保型固化劑，特別是一種環保型鋼渣基淤泥固化劑。?

背景技術

鋼渣是煉鋼過程中產生的副產品，近年來，我國鋼渣累積堆存量達到3億多噸，另外每年還要新增數千萬噸，由于鋼渣的傳統利用率較低，影響了國家發展循環經濟和實現工業渣零排放戰略的施行，為此，充分利用鋼渣，是實現循環經濟、節約資源、降低成本、實現國家宏觀資源調配以及經濟可持續發展的有效途徑。?

淤泥固化工程中，采用石灰、水泥等固化材料，由于材料本身的性能導致固化的淤泥土存在較多的不利之處，不能很好地滿足淤泥固化以及工程建設的需要。石灰土強度形成緩慢，若石灰的摻入量超出范圍，固化土的強度反而會下降，石灰-粉煤灰固化土(二灰土)被廣泛用于淤泥質低等級道路基層和底基層的處理，但是早強性和耐水性能較差，直接影響施工進度。水泥土受淤泥土質類別的限制更加突出，適用性不好。總之，石灰土、二灰土和水泥土的早期強度偏低、干縮較大、容易開裂，且其性能受土質的影響較大，對一些特殊土質基本上沒有什么固化效果。此外傳統的淤泥固化材料大多以粉煤灰或礦渣為主摻物，通用性不好，水穩性較差。發明專利《土壤固化劑》CN1712639A利用粉煤灰作為固化劑主摻物，雖然粉煤灰的活性得到有效激發，但是造價高，耐水性不強，另外隨著國內關于粉煤灰高附加值產品的研發和生產，粉煤灰的逐步緊缺也限制了其大規模應用，因此，傳統的石灰、粉煤灰和水泥等固化材料存在的不足限制了其在工程中的應用。?

??

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種環保型鋼渣基淤泥固化劑，采用礦物激發原理，將鋼渣粉磨至勃氏比表面積大于300?m²／kg，和硅酸鹽水泥、石灰、硅酸鈉、石膏共同組成淤泥固化材料，通過合理匹配，消納難以再利用的鋼渣的同時提供一種具有抗壓強度高，固化效果好，以工業固體廢棄物鋼渣作主摻物的淤泥固化劑。這樣不但可以最大量的對鋼渣加以充分利用，還可以制備出高性能環保型鋼渣基淤泥固化劑。?

????本發明公開的環保型鋼渣基淤泥固化劑主要由鋼渣、水泥、石灰、硅酸鈉以及石膏組成，其中各組分組成重量百分比為：鋼渣?45.0~?60.0％；水泥?14.0~?25.0％；石灰?6.0~?18.0％；硅酸鈉?0.5~?5.0％；石膏?7.0~?11.0％。?

????本發明公開的環保型鋼渣基淤泥固化劑的一種改進，所述鋼渣為工業固體廢棄物水淬鋼渣。?

????本發明公開的環保型鋼渣基淤泥固化劑的又一種改進，所述鋼渣粉磨至勃氏比表面積為300~900㎡／㎏。?

本發明公開的環保型鋼渣基淤泥固化劑的又一種改進，所述石膏為半水石膏或二水石膏或天然石膏的一種。?

本發明的機理為礦物激發機理，固化劑各組分相輔相成，共同作用。水淬鋼渣玻璃相中的Fe₂O₃和活性物質CaO、SiO₂作為一種活性組分，在堿類激發劑即外加石灰和水泥水化產物的共同作用下會生成C3S、C2S、Fe(OH)₂,和Fe(0H)₃凝膠，填充在其它水化產物中起到填充和骨架的作用，在水泥水化過程中，鐵置換部分鋁，形成水化鋁酸鈣和水化鐵酸鈣固融體或是水化硫鐵酸鈣和水化硫鋁酸鈣固融體，鋼渣的活性經過激發，水泥總的水化量增加。鋼渣中的Fe參與形成AFt，所以隨著鋼渣摻量的增加，固化土的干燥收縮不會降低，能夠保持穩定。當鋼渣摻量達到50％時，固化土孔隙率的提高為AFt的生成提供了空間，固化土結構能夠得到進一步密實。固化劑組分中的硅酸鈉提供的強堿性環境和輔助膠結作用能夠確保激發劑與鋼渣的激發作用。作為提供硫酸根離子作用的石膏能夠對固化土起到顯著的補強，這是因為在水泥和堿激發作用形成大量C₃S、C₂S的環境中，由于硫酸根離子的存在，會逐漸生成大量的AFt，由于在AFt生成過程中伴隨著體積增大，這樣不但對固化土的強度起到增加作用，還對固化土的孔隙起到有限的填充以及密實作用。簡言之，具有諸多優良化學性質的鋼渣作為主摻物、高效的激發組分、有效的增強組分之間的科學合理匹配使得鋼渣能夠被大摻量的應用到淤泥固化劑的生產中，開發出經濟、實用、環保而又高效的淤泥固化劑。?

??

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。?