[發明專利]一種采用拜耳法赤泥制備的無機膠凝材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911075528.4
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110776267A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 萬磊;朱飛;張浩浩;聶海金;郭華軍
• 申請（專利權）人: 中冶南方都市環保工程技術股份有限公司
• 主分類號: C04B7/153
• 分類號: C04B7/153;C04B7/21;C04B7/24;C04B7/36
• 代理公司: 11228 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐瑛

本發明提供了一種采用拜耳法赤泥制備的無機膠凝材料，包括按質量百分比計的如下組分：拜耳法赤泥40～60%、半干法脫硫灰5～10%、鋼渣20～40%、輔料5～10%。另外，本發明還提供了該無機膠凝材料的制備方法。本發明采用拜耳法赤泥、半干法脫硫灰、鋼渣作為原料，充分利用多種工業固體廢棄物，實現廢棄物的資源化利用，同時通過各組分的合理配比，各組分之間的協同作用激發各自的膠凝活性，顯著提高了各工業固體廢棄物的利用率，且無機膠凝材料的28天的抗壓強度能達到42.5MPa的要求，且抗氯離子滲透性(C)≤1000，為有色金屬、冶金等行業產生的一般工業固體廢棄物無害化處理及資源化利用提供一條較為實用的技術路線。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種采用拜耳法赤泥制備的無機膠凝材料及其制備方法。

背景技術

拜耳法赤泥是指采用拜耳法煉鋁過程中產生的工業固體廢物，外觀與赤色泥土相似，赤泥中含有大量的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等，可作為水泥、磚、路基材料等建筑原料。然而由于赤泥存在堿性高和水化活性低的特點，導致其利用難度高，利用率低。

燒結半干法脫硫灰是半干法煙氣脫硫工藝產生的一種副產物，其主要成分為：CaO、CaSO₃、CaCO₃、CaSO₄、Ca(OH)₂等，目前鋼鐵企業多數采用集中堆積的方式處理脫硫灰，然而這種處理方式存在固有的缺陷，隨著生產的不斷進行，不斷增加的脫硫灰堆積保管成本和環保治理也會不斷增加，同時其造成的環境污染風險也不斷增加；而且目前半干法脫硫灰處理和利用技術主要圍繞生產免燒磚、蒸養磚、水泥緩凝劑、膠凝材料、干混砂漿、建筑砌塊等建筑材料，但最終因為脫硫灰不穩定、實際摻配量小而無法實現產業化生產。

因此，如何將這些工業固體廢棄物進行無害化處理及利用是需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有拜耳法赤泥、半干法脫硫灰等工業固體廢棄物無害化處理成本高，且利用率低的問題。

為此，本發明提供了一種采用拜耳法赤泥制備的無機膠凝材料，包括按質量百分比計的如下組分：拜耳法赤泥40～60%、半干法脫硫灰5～10%、鋼渣20～40%、輔料5～10%。

進一步的，所述拜耳法赤泥的主要成分包括按質量百分比計的如下成分：Fe₂O₃ 30～45%、Al₂O₃ 20～30%、SiO₂ 15～25%、TiO₂ 1～10%、CaO 1～5%、SO₃ 1～5%、P₂O₅ 0.1～1%。

進一步的，所述半干法脫硫灰的主要成分包括按質量百分比計的如下成分：CaSO₄·0.5H₂O 50～65%、Ca(OH)₂ 5～10%、CaCO₃ 10～20%。

進一步的，所述鋼渣的主要成分包括按質量百分比計的如下成分：CaO 50～70%、SiO₂ 10～30%。

進一步的，所述拜耳法赤泥、半干法脫硫灰、輔料的粒徑大于200目。

進一步的，所述鋼渣的粒徑小于74μm。

進一步的，所述輔料為阻銹劑、激發劑。

另外，本發明還提供了上述無機膠凝材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將鋼渣經破碎、篩分、磁選、立磨成鋼渣微粉，待用；