[發明專利]一種鎳鐵渣骨料的改性處理方法

有效

• 申請號: 202010037978.0
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111116125B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 李保亮;劉宇翼;黃昉;陳亞東;丁百湛;劉洋;陳勝
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;C04B40/02;C04B18/16
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 謝觀素

本發明公開了一種鎳鐵渣骨料的改性處理方法，其特征在于，處理步驟如下：（1）將鎳鐵渣骨料、水泥、助劑以及水混合后澆注成型；（2）壓蒸條件下壓蒸6h~24h；（3）將步驟2）所得試塊進行破碎、篩分，篩分出大于5mm的骨料用作混凝土骨料，小于5mm的成分磨細用作混凝土摻合料。通過本發明的改性處理，破壞鎳鐵渣骨料表面的氣孔以及活性成分，解決了鎳鐵渣骨料壓碎值高、具有潛在堿骨料反應的問題，同時，經過本發明處理的鎳鐵渣骨料磨細后用作摻合料，可加速水泥的水化，提高水泥混凝土的強度。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，特別涉及一種鎳鐵渣骨料的改性處理方法。

背景技術

鎳鐵渣是在1000~1600℃熔煉紅土鎳礦過程中產生的一種工業副產品，根據其生產工藝可以分為高爐鎳渣和電弧爐鎳渣。目前我國大部分鎳渣均為電弧爐鎳渣，部分廠家的冶煉溫度在1000~1200℃。由于煉鎳產渣量較大，每冶煉一噸紅土鎳礦約產生0.95噸鎳渣，每年的產量約為3000萬噸，而其利用率非常低，僅有12%左右，目前應用比較多的兩個方向一個是用作混凝土骨料，一個是用作混凝土輔助膠凝材料。

但是由于鎳鐵渣在水淬過程中，鎳鐵渣中留下了較多的孔隙，這使得鎳鐵渣骨料的壓碎值較高。另外，由于水淬的作用，鎳鐵渣顆粒表面活性較高，使得鎳鐵渣在作為骨料使用時，存在堿骨料反應的風險，從而造成混凝土的開裂。目前針對鎳鐵渣骨料壓碎值高、具有潛在堿骨料反應的風險這兩個問題，還沒有解決辦法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種鎳鐵渣骨料的改性處理方法，通過本發明的改性處理，破壞鎳鐵渣骨料表面的氣孔以及活性成分，解決了鎳鐵渣骨料壓碎值高、具有潛在堿骨料反應的問題，同時，經過本發明處理的鎳鐵渣骨料磨細后用作摻合料，可加速水泥的水化，提高水泥混凝土的強度。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種鎳鐵渣骨料的改性處理方法，處理步驟如下：

（1）將鎳鐵渣骨料、水泥、助劑以及水混合后澆注成型；

（2）壓蒸條件下壓蒸6h~24h；

（3）將步驟2）所得試塊進行破碎、篩分，篩分出大于5mm的骨料用作混凝土骨料，小于5mm的成分磨細用作混凝土摻合料。

進一步的，所述步驟（1）中水泥和助劑的總質量與鎳鐵渣骨料的質量的比為1:1.5~4；所述步驟（1）中水灰比為0.4~0.6。

進一步的，所述步驟（1）中的助劑為氫氧化鈉或者氫氧化鉀中的一種或者兩種，用量為水泥質量的1~5%。

進一步的，所述步驟（1）中鎳鐵渣骨料粒徑＞5mm。

進一步的，所述步驟（2）在壓蒸前需要進行60~80℃的蒸養6~12h。

進一步的，所述步驟（2）中壓蒸的壓力為1.5~3.0MPa。

進一步的，所述步驟（3）中小于5mm的成分磨細至比表面積大于400m²/kg。

本發明的有益效果為：

1）本發明將鎳鐵渣骨料成型于高堿（氫氧化鈉與氫氧化鉀）水泥中，并采用蒸養與壓蒸等手段加速其反應，使得鎳鐵渣骨料表面的活性SiO₂成分提前參與了反應，避免了鎳鐵渣骨料用在混凝土中發生堿骨料反應。

2）本發明將成型后的鎳鐵渣骨料進行破碎，破碎的過程中，一方面會破碎掉鎳鐵渣骨料表面的氣孔，提高了鎳鐵渣的壓碎值；破碎的過程同時會破壞掉鎳鐵渣表面的活性成分，使鎳鐵渣的惰性部分裸露在外層，進而降低了鎳鐵渣發生堿骨料反應的風險。