[發(fā)明專利]一種低強度膠凝材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107056099B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉滿超;趙風清;曹素改;馮艷超;李超;劉少杰;劉洪杰
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: C04B7/26
• 分類號: C04B7/26
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 侯迎新

本發(fā)明涉及一種低強度膠凝材料的制備方法，具體為以除塵灰、粉煤灰、礦渣、鋼渣、電石渣為主要原料，利用除塵灰對粉煤灰進行活化提高粉煤灰活性，制備出的膠凝材料，可用于市政工程回填或礦山回填。該方法工藝簡單，能耗低，廢渣摻量高，生產(chǎn)成本低的特點；按重量份其干基物料配比為：除塵灰8～15份、粉煤灰50～70份、礦渣5～15份、鋼渣5～15份和電石渣8～18份；得到的膠凝材料成本低，能夠降低回填的成本。該方法大量地利用了工業(yè)廢渣，的既實現(xiàn)了工業(yè)廢渣的資源化利用；還解決大量廢渣占用土地的問題，減少了對環(huán)境的污染。

技術領域

本發(fā)明涉及一種低強度膠凝材料的制備方法，具體為利用除塵灰對粉煤灰進行活化處理以提高粉煤灰的活性，利用不同工業(yè)廢渣的協(xié)同作用制備出膠凝材料，可用于市政工程回填或礦山回填。

背景技術

目前，我國許多城市中新建、改建及維修管線的工作量很大，城市道路開挖頻繁。傳統(tǒng)的管溝回填材料一般采用天然級配砂石或溝槽開挖土石方，由于管道溝槽空間狹小而導致填土夯實困難，往往造成通車后的路面沉降，影響形成質量并產(chǎn)生二次維修成本。利用流動性的低強度膠凝材料無需夯實即可充填管溝空間，減少了夯實和壓密度檢查等工序，具有施工便捷、經(jīng)濟、環(huán)保等諸多優(yōu)點。該膠凝材料還可應用于礦井回填等方面。

粉煤灰是具有火山灰特性的微細顆粒狀工業(yè)廢渣。在一定條件下，粉煤灰可以生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、鈣礬石等膠凝物質和沸石類物質，從而產(chǎn)生強度。

除塵灰是鋼鐵冶煉過時礦石燒結產(chǎn)生的煙氣經(jīng)電除塵器收集得到的廢棄物，含有較高的鐵、氯、鉀、鈉等成分；由于除塵灰粒度細，品質差別大，含有大量鉀、鈉、氯等成分，難以直接用于生產(chǎn)建筑膠凝材料。除塵灰一般直接作為返燒結配料，但是易造成燒結機風機掛泥、粉塵糊篦條，在爐內富集造成結瘤，影響高爐穩(wěn)定運行。

本發(fā)明以粉煤灰、除塵灰、礦渣、鋼渣為原料，經(jīng)過機械研磨、活化處理、化學激發(fā)以提高廢渣的活性，制備低強度膠凝材料，以降低回填施工成本。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明以除塵灰、粉煤灰、礦渣、鋼渣為主要原料，利用除塵灰對粉煤灰進行預處理改性以提高粉煤灰的活性，制備出低成本的膠凝材料，可用于市政工程回填或礦井采空區(qū)回填。

一種低強度膠凝材料的制備方法，具體步驟如下：

1）烘干：將粉煤灰、礦渣、鋼渣、電石渣等物料分別干燥、粉磨；

2）磁選：將除塵灰進行磁選回收鐵；

3）活化：將磁選后的除塵灰與粉磨后的粉煤灰混合，再加入二者總重量0.15～0.25倍的水攪拌均勻制成混合料，將混合料在35～50℃活化1～2h；

4）混合：將活化后的混合料與電石渣、礦渣、鋼渣混合均勻得到膠凝材料。

進一步地，所述低強度膠凝材料按重量份其干基物料配比為：除塵灰8～15份、粉煤灰50～70份、礦渣5～15份、鋼渣5～15份和電石渣8～18份。

進一步地，所述除塵灰為鋼鐵工業(yè)煉鐵過程中由除塵系統(tǒng)收集得到的粉塵，經(jīng)磁選除鐵后的除塵灰按重量計其Cl含量為10～20%、K₂O含量為5～12%、Na₂O含量為3～12%。

進一步地，所述電石渣取自電石渣堆場，按重量計其Ca(OH)₂含量為45～60%，CaCO₃含量為10～30%。

進一步地，粉煤灰粉磨至比表面積400～550m²/kg；礦渣為顆粒化高爐礦渣，礦渣粉磨至比表面積400～550m²/kg；鋼渣粉磨至比表面積400～550m²/kg；電石渣粉磨至比表面積400～550m²/kg。