[發(fā)明專利]一種固硫灰防滅火注漿材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410531092.6
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104326722A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王培新;龔明子;桂苗苗
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門市建筑科學(xué)研究院集團股份有限公司;廈門天潤錦龍建材有限公司
• 主分類號: C04B28/10
• 分類號: C04B28/10;C04B24/38;C04B111/28
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦防滅火注漿材料領(lǐng)域，具體涉及一種固硫灰防滅火注漿材料及其制備方法。

背景技術(shù)

礦井火災(zāi)是煤礦主要災(zāi)害之一，其中煤自然火災(zāi)占礦井火災(zāi)總數(shù)的90％以上。目前我國預(yù)防礦井煤自然火災(zāi)的方法有很多種，主要包括優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、注惰性氣體、均壓、灌注阻化劑、灌注膠凝材料、噴涂防滅火材料等方法，其中注漿防滅火技術(shù)是防治煤自然火災(zāi)的最主要技術(shù)措施之一。

注漿防滅火需要大量的注漿防滅火材料，目前我國煤礦使用的注漿防滅火材料主要由黃泥或粉煤灰添加少量水泥配制。黃泥配制的防滅火材料凝結(jié)后強度低且懸浮性差，長距離輸送容易堵管。使用粉煤灰配制的防滅火材料各項指標都比較好，但隨著我國建設(shè)的蓬勃發(fā)展，粉煤灰大部分都用在水泥和混凝土當中，同時，由于我國對電廠脫硫的要求，大部分電廠都安裝了脫硫裝置，電廠排出的都是脫硫灰，粉煤灰的產(chǎn)量逐漸減少、成本逐漸增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種固硫灰防滅火注漿材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述固硫灰防滅火注漿材料的制備方法。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種固硫灰防滅火注漿材料，其原料包括固硫灰、水、活性激發(fā)劑、粘度改性劑和聚羧酸系減水劑；

其中水與固硫灰的質(zhì)量比為0.8～1.5；

活性激發(fā)劑為生石灰、硫酸鈉和三乙醇胺的混合；

粘度改性劑為羥丙基甲基纖維素醚，其加入量為固硫灰質(zhì)量的0.01～0.20％；

聚羧酸系減水劑的加入量為固硫灰質(zhì)量的0.8～2.0％。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述生石灰的加入量為固硫灰質(zhì)量的1～30％，硫酸鈉的加入量為固硫灰質(zhì)量的0.1～1.5％，三乙醇胺的加入量為固硫灰質(zhì)量的0.01～0.2％。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述生石灰中活性氧化鈣的含量為80～85％。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述水與固硫灰的質(zhì)量比為0.8～1.3。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述粘度改性劑的加入量為固硫灰質(zhì)量的0.01～0.15％，粘度為200000mPa.S，羥丙基含量為4.0～12.0％。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述聚羧酸系減水劑的加入量為固硫灰質(zhì)量的0.8～1.5％，其砂漿減水率為20％。

一種上述固硫灰防滅火注漿材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)稱取各組分；

(2)先將1/4～1/2的水與固硫灰攪拌混合均勻后，再加入剩余的水繼續(xù)攪拌，得固硫灰混懸液；

(3)持續(xù)攪拌上述固硫灰混懸液，并依次加入所述活性激發(fā)劑、粘度改性劑和聚羧酸系減水劑，各組分加入完畢后再繼續(xù)攪拌至少5min，即得所述固硫灰防滅火注漿材料。

本發(fā)明的有益效果是：

1、固硫灰是煤與固硫劑在循環(huán)流化床(CFB)鍋爐內(nèi)經(jīng)850～900℃燃燒后，在煙道收集到的飛灰。固硫灰中含有活性Al₂O₃、SiO₂與水反應(yīng)能生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，具有一定的自硬性和火山灰活性，此外，固硫灰中含有游離CaO和硬石膏與水混合后會發(fā)生反應(yīng)生成鈣礬石和Ca(OH)₂引起結(jié)構(gòu)體積膨脹，同時由于固硫灰微觀結(jié)構(gòu)為疏松多孔狀，需水量大，流動性差。所以，固硫灰的利用率非常低，而我國每年排出8000萬t左右的固硫灰，目前大部分都是采用堆積處理，需要占用大量的土地，本發(fā)明將固硫灰制成防滅火材料，解決了固硫灰廢棄物堆積占地問題，最大限度的利用固硫灰，變廢為寶；

2、本發(fā)明的固硫灰防滅火注漿材料使用固硫灰作為主材，價格低廉，且強度高、懸浮性好、凝結(jié)時間可調(diào)。

具體實施方式

以下通過具體實施方式本發(fā)明的技術(shù)方案進行進一步的說明和描述。

實施例1

(1)稱取各組分，具體如下：

上述生石灰的活性CaO含量為82％，消解時間為3min；硫酸鈉為分析純，含量為99％以上；三乙醇胺為分析純，含量為99％以上；上述羥丙基甲基纖維素醚的粘度為200000mPa.S，羥丙基含量為4.0～12.0％；上述聚羧酸系減水劑的砂漿減水率為20％；

(2)先將1/4～1/2的水與固硫灰攪拌混合均勻后，再加入剩余的水繼續(xù)攪拌，得固硫灰混懸液；