[發明專利]一種高水化活性硅質水泥原料的制備方法

在審

• 申請號: 201810088303.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108218271A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王志學;婁躍恒;孫琳;祖慶賀;臧軍
• 申請（專利權）人: 徐州中聯混凝土有限公司
• 主分類號: C04B7/38
• 分類號: C04B7/38;C04B7/24
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 李正方

本發明涉及到水泥原料制備技術領域，尤其涉及一種高水化活性硅質水泥原料的制備方法。該高水化活性硅質水泥原料的制備方法使得單質硅部分氧化，提升了硅粉的水化反應活性，且由于在較低溫度下處理，避免了硅粉處理過程中易于爆炸的安全問題。此外，該高水化活性硅質水泥原料的制備方法工藝簡單，使用該方法制備出來的水泥原料，水泥的強度明顯增強，適合推廣使用。

技術領域

本發明涉及到水泥原料制備技術領域，尤其涉及一種高水化活性硅質水泥原料的制備方法。

背景技術

多晶硅企業在生產過程中會產生大量的廢水，這些廢水中會殘留大量的硅粉，其粒度處于微米級與亞微米級區間，且多以無定型的形式存在，在廢水的處理過程中，由于使用了Fenton試劑，因此硅粉中殘留部分的過氧化氫，還有部分起絮凝作用的聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。

廢水中殘留的硅粉硅單質的純度一般為97%左右，在處理過程中混入了Al、Fe、Ca等其他金屬元素，已難以回收作為多晶硅的原料。水泥混凝土是固體廢棄物的較佳處理途徑，其對固體廢棄物的穩定性要求相對較低、且處理量大，可以大幅度的吸納固體廢棄物。但由于硅粉中殘留的過氧化氫會釋放氧氣，導致混凝土膨脹，聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺會提升混凝土的用水量和外加劑的吸附量，導致混凝土的工作性能變差。因此多晶硅企業的硅粉廢料至今還難以應用于水泥混凝土中。

本發明涉及的一種高水化活性硅質水泥原料的制備方法，該方法使得單質硅部分氧化，提升了硅粉的水化反應活性，且由于在較低溫度下處理，避免了硅粉處理過程中易于爆炸的安全問題。此外，該高水化活性硅質水泥原料的制備方法工藝簡單，使用該方法制備出來的水泥原料，水泥的強度明顯增強，適合推廣使用。

發明內容

為了克服背景技術中存在的缺陷，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高水化活性硅質水泥原料的制備方法，其特征在于其步驟為：

a、將多晶硅粉廢料和過氧化氫按照重量比為1:1的比例均勻混合攪拌后放置于成球盤中，制成粒徑區間為1-3毫米的料球；

b、將步驟a制備好的料球放入烘干機中，烘干機的熱風的溫度控制在150-250℃之間，在烘干機中停留2-4小時，在此過程中過氧化氫發生分解，生成具有活性的自由氧，自由氧與硅粉的表面反應，生成二氧化硅，使得熱處理后的料球中二氧化硅的含量達到10-16%（重量百分比）；

c、將步驟 b烘干后的料球作為水泥的入磨原料，取/2-5%（重量百分比）的水泥熟料，即完成高水化活性硅質水泥原料的制備。

優選的所述步驟a中的多晶硅粉廢料的粒度范圍為50-1000納米，所述多晶硅粉廢料中硅單質所占的重量百分比為95-98%。

優選的所述步驟a中的過氧化氫為工業級，過氧化氫的純度為30%。

本發明涉及的一種高水化活性硅質水泥原料的制備方法，該方法使得單質硅部分氧化，提升了硅粉的水化反應活性，且由于在較低溫度下處理，避免了硅粉處理過程中易于爆炸的安全問題。此外，該高水化活性硅質水泥原料的制備方法工藝簡單，使用該方法制備出來的水泥原料，水泥的強度明顯增強，適合推廣使用。

具體實施方式

具體實施例一，一種高水化活性硅質水泥原料的制備方法，其步驟為：

a、將多晶硅粉廢料和過氧化氫按照重量比為1:1的比例均勻混合攪拌后放置于成球盤中，制成粒徑為1毫米的料球；

b、將步驟a制備好的料球放入烘干機中，烘干機的熱風的溫度控制在150℃，在烘干機中停留2小時，在此過程中過氧化氫發生分解，生成具有活性的自由氧，自由氧與硅粉的表面反應，生成二氧化硅，使得熱處理后的料球中二氧化硅的含量達到10-15%（重量百分比）；