[發明專利]一種低活性酸性水淬渣制備的充填凝膠材料

無效

• 申請號: 201410810083.0
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104609749A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 楊志強;高謙;把多恒;王永定;肖柏林;侯春
• 申請（專利權）人: 金川集團股份有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C04B7/21
• 分類號: C04B7/21
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李子健;李迎春

技術領域

本發明涉及一種采礦用充填凝膠材料，具體涉及一種低活性酸性水淬渣制備的充填凝膠材料。

背景技術

高爐水淬渣是熔融的高爐渣經水淬急冷后產生的一種具有潛在活性的粒狀固體廢棄物。水淬渣的主要化學成分是CaO、SiO₂、Al₂O₃、FeO、MgO，其含量達到水淬渣的95%以上。一般情況下，CaO和Al₂O₃含量高，SiO₂含量低，水淬渣的活性越好，質量越高。通常采用水淬渣的質量系數????????????????????????????????????????????????、堿度系數和活性系數3個指標來評價水淬渣的質量。當水淬渣堿性系數M₀<1.0時為酸性渣，質量系數1.2<M<1.6屬于低質量礦渣，活性系數M_a<0.3屬于低活性礦渣。

由于鋼鐵廠的冶煉工藝及其原材料的不同，水淬渣的化學成分、活性系數與質量系數也不同，甚至存在較大差異。我國很多鋼鐵廠的水淬渣為質量不高的低活性酸性渣，例如我國酒鋼、寶鋼、內江、曲靖等水淬渣均為酸性渣；酒鋼、曲靖、內江和江蘇等水淬渣質量系數均小于1.6，屬于低質量的水淬渣。酒鋼礦渣的活性系數僅為0.29，為典型的低活性、低質量的酸性水淬渣。

目前對質量系數大于1.6的高活性堿性礦渣的開發利用已經取得成功，并且已經廣泛應用于水泥摻合料以及制備礦用充填膠凝材料。但對于低活性、低質量的酸性渣應用目前仍存在問題，尤其利用低活性、低質量的酸性渣制備充填膠凝材料目前尚無成功案例。因此，在當前節能減排和環境保護的形勢下，開發利用低質量酸性礦渣制備礦用充填膠凝材料，由此替代水泥用于充填法采礦，對固體廢棄物資源化利用具有重要的實際意義。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種低活性酸性水淬渣制備的充填凝膠材料，使用本發明的充填膠凝材料制備的充填砂漿流動性好，充填體強度高，制備成本低。

上述目的是通過下述方案實現的：

一種低活性酸性水淬渣制備的充填凝膠材料，其特征在于，該充填凝膠材料以重量百分比計包括：16％—18％電廠煙氣脫硫石膏、4％—6％生石灰、1%—3%工業芒硝、1%—2%亞硫酸鈉和71％—78％水淬渣。

根據上述的充填凝膠材料，其特征在于，所述電廠煙氣脫硫石膏中SO₃重量百分含量大于37%，粒度分布為：d₁₀＝13.35—15.46μm、d₅₀＝38.3—40.01μm、d₉₀＝72.68—80.25μm，d_av＝42.17—44.19μm，比表面積為2326.46—2435.96cm²/cm³。

根據上述的充填凝膠材料，其特征在于，所述生石灰中CaO重量百分含量大于71%，粒度分布為：d₁₀＝3.97—5.06μm、d₅₀＝8.06—13.68μm、d₉₀＝22.19—42.21μm，d_av＝11.09—24.55μm，比表面積5720.68—8377.99cm²/cm³。

根據上述的充填凝膠材料，其特征在于，所述水淬渣的粒度分布為：d₁₀＝3.65—4.48μm、d₅₀＝7.26—12.13μm、d₉₀＝29.99—61.68μm，d_av＝12.26—24.31μm；水淬渣的堿性系數M₀<1.0，質量系數1.2<M<1.6，活性系數M_a<0.3。

本發明的有益效果：