[發明專利]一種含煤制油粗渣的混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 202010178115.5
• 申請日: 2020-03-14
• 公開（公告）號: CN111233422B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 巴浩靜;趙智利;楊兌亨;倪文;楊志江;楊海
• 申請（專利權）人: 涉縣清漳水泥制造有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B11/30;C04B7/24;C04B7/147;C04B7/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明涉及一種含煤制油粗渣的混凝土及其制備方法，該混凝土按重量份數計包括以下原料：膠凝材料15?20份、細骨料30?40份、粗骨料40?50份、水3.75?9份和減水劑0.015?0.4份；其中，所述膠凝材料按重量份數計包括：煤制油粗渣3?30份、礦渣20?60份、鋼渣粒10?40份、石膏5?20份，水泥2?15份。本發明提供的混凝土各原料級配合理，具有優良的機械性能；有效利用了煤制油粗渣、礦渣、鋼渣、石膏等工業固體廢棄物，成本低廉、經濟環保。本發明還提供了相應的制備方法，該制備方法實現了全流程無廢化、無污染、高效化。

技術領域

本發明涉及工業固體廢棄物資源化利用領域和建筑材料技術領域，具體涉及一種含煤制油粗渣的混凝土及其制備方法。

背景技術

我國煤炭儲量豐富，但石油儲量較為匱乏，遠遠滿足不了我國工業發展中對石油的需求。煤制油工業是以煤炭為原料生產石油化工產品的一項技術。在煤制油的過程中會產生粗渣和細渣，僅榆林市的產生量，預計2020年將達到1031.9萬噸。目前，煤制油粗渣的處理方式多為堆存或者填埋，不僅占用大面積的土地，極易對地表水、地下水和土壤造成污染，堆存還容易產生揚塵等大氣污染問題。

以本發明所使用的煤制油粗渣為例進行說明，該煤制油粗渣來自于山西某煤制油工廠，顏色呈黑色。檢測結果顯示，該煤制油粗渣殘余碳極低，燒失量在0-3％左右，熱力學(熱重差熱)的結果顯示這種煤制油粗渣幾乎沒有質量損失。XRD(X射線衍射分析)的分析結果顯示，該煤制油粗渣不含有晶體，呈現出良好的非晶態。XRF(X射線熒光光譜分析)的分析結果顯示，這種煤制油粗渣，含有非常豐富的氧化鈣、二氧化硅、氧化鋁以及一定量的氧化鐵，其中二氧化硅含量在47％以上、氧化鋁含量在24％以上，合計在72％以上，氧化鈣的含量在15％以上，氧化鐵含量在5％左右，以上各種氧化物總量占到93％左右，有前景作為優質的建筑材料原料，可應用于生產膠凝材料、混凝土、建筑用磚、墻體材料等。

專利文獻CN108817030A公開了一種煤氣化細渣活化處理的方法，包括將煤氣化細渣與堿性介質粉末研細混勻后，在較低的外界溫度(該溫度低于固相反應需要的溫度)下，通入適量含氧氣氛，促進煤氣化細渣中未燃燒物快速燃燒。而快速產生的熱量能使反應物的溫度迅速提升到適合固相反應發生的溫度，最終實現細渣中的硅鋁化合物快速轉化為活性相。而該活性相易于通過化學方法分離提取其中的Al，Si，Fe等化學成分。但該方法僅適用于殘余碳含量較高的煤氣化細渣的處理，并未涉及幾乎不含殘余碳的煤制油粗渣的處理方法，且處理工藝復雜。

專利文獻CN107986643A公開了一種利用煤氣化細渣制備吸附材料的方法，包括：a、加水配制煤氣化細渣漿料；b、制備富硅復合料漿和富炭復合料漿；c、制備富炭吸附材料。但該方法依然僅適用于殘余碳含量較高的煤氣化細渣的處理，并未涉及幾乎不含殘余碳的煤制油粗渣的處理方法，且處理流程復雜，成本較高。

因此，尋找一種處理工藝簡單、經濟合理、能夠充分有效利用煤制油粗渣的方法，同時能夠綜合利用礦渣、鋼渣、石膏等工業固體廢棄物，這是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含煤制油粗渣的混凝土及其制備方法，該制備方法具有工藝簡單、經濟合理、能夠充分有效利用煤制油粗渣的優點。

為此，本發明的第一方面提供一種含煤制油粗渣的混凝土，按重量份數計包括以下原料：膠凝材料15-20份、細骨料30-40份、粗骨料40-50份、水3.75-9份和減水劑0.015-0.4份(以減水劑的干基質量計)；

其中，所述膠凝材料按重量份數計包括：煤制油粗渣3-30份、礦渣20-60份、鋼渣粒10-40份、石膏5-20份，水泥2-15份。

進一步，所述鋼渣粒的粒度小于3mm。