[發(fā)明專利]精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010168145.8
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111362606A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伊元榮;白書齊;杜昀聰;馬忠樂
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆大學(xué)
• 主分類號: C04B12/00
• 分類號: C04B12/00;C04B7/26;C04B7/153
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務(wù)所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯潔

本發(fā)明涉及地質(zhì)聚合物制備技術(shù)領(lǐng)域，是一種精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物及其制備方法，該精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物是將精煉渣進行碳酸化反應(yīng)得到碳化精煉渣，再將堿性液體激發(fā)劑、碳化精煉渣和粉煤灰混合攪拌后得到。本發(fā)明將精煉渣進行碳酸化反應(yīng)，有效地解決了工業(yè)廢棄物精煉渣存在高堿性和游離CaO而導(dǎo)致其作為建筑材料、水利工程、道路工程等原料安定性不良和穩(wěn)定性差的問題，本發(fā)明采用碳化精煉渣作為制備精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物的原料，實現(xiàn)了工業(yè)廢棄物的再利用，同時，本發(fā)明制備的精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物，其結(jié)構(gòu)致密性好，有良好的力學(xué)性能，在制備建筑材料、墻體材料和吸附材料領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)聚合物制備技術(shù)領(lǐng)域，是一種精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)

地質(zhì)聚合物是一種新型綠色的高性能膠凝材料，地質(zhì)聚合物是由AlO₄和SiO₄四面體結(jié)構(gòu)單元組成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的無機聚合物，無定形到半晶態(tài)，屬于非金屬材料。這種材料具有優(yōu)良的機械性能和耐酸堿、耐火、耐高溫的性能，有取代普通硅酸鹽水泥的可能和可利用工業(yè)礦物廢物和建筑垃圾作為原料的特點，在建筑材料、高強材料、固核固廢材料、密封材料、和耐高溫材料等方面均有應(yīng)用。

目前，我國鋼鐵冶煉技術(shù)已經(jīng)走在世界前列，2018年粗鋼產(chǎn)量已經(jīng)超過全球產(chǎn)量的二分之一，達到8億噸，但同時我國也是世界最大的產(chǎn)鋼渣國家，由于煉鋼程序不同分為bofs、eafs、lfs，lf精煉渣是煉鋼過程中二次冶煉的渣，為了去除其中磷、硫往往添加石灰石等添加劑，導(dǎo)致了精煉渣具有高堿性的特點，精煉渣中的CaO含量一般占40％至60％，精煉渣中的高堿性和游離的CaO的特性導(dǎo)致其作為建筑材料、水利工程、道路工程等原料安定性不良的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物及其制備方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決工業(yè)廢棄的精煉渣存在高堿性和游離CaO而導(dǎo)致其作為建筑材料、水利工程、道路工程等原料安定性不良的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物，按下述步驟得到：第一步，將所需量經(jīng)過研磨、過篩后的精煉渣與水進行混合并攪拌，同時，通入CO₂進行碳酸化反應(yīng)得到碳化精煉渣漿液，其中，精煉渣與水的重量比為1:4.5至5.5；第二步，將碳化精煉渣漿液經(jīng)過固液分離、干燥后得到碳化精煉渣；第三步，取所需量的水玻璃、氫氧化鈉和水混合并攪拌均勻后得到堿性液體激發(fā)劑，其中，水玻璃按重量份計為22份至26份，氫氧化鈉為38份至42份，水為58份至62份；第四步，在堿性液體激發(fā)劑中加入所需量的碳化精煉渣和粉煤灰混合并攪拌后得到精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物，其中，碳化精煉渣按重量份計為65份至75份，粉煤灰為200份。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進一步優(yōu)化或/和改進：

上述第一步中，精煉渣的粒徑為38μm至88μm。

上述第一步中，攪拌轉(zhuǎn)速為600rpm至700rpm。

上述第一步中，CO₂通氣量為450ml/min至500ml/min。

上述第一步中，碳酸化反應(yīng)溫度為18℃至22℃。

上述第二步中，干燥溫度為103℃至108℃，干燥時間為1.8h至2.2h。

本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種精煉渣碳酸化優(yōu)化的地質(zhì)聚合物的制備方法，按下述步驟進行：第一步，將所需量經(jīng)過研磨、過篩后的精煉渣與水進行混合并攪拌，同時，通入CO₂進行碳酸化反應(yīng)得到碳化精煉渣漿液，其中，精煉渣與水的重量比為1:4.5至5.5；