[發明專利]一種鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥

在審

• 申請號: 202010301190.6
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111410447A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 羅中秋;馬越;周新濤;母維宏;王路星;邵周軍
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C04B12/02
• 分類號: C04B12/02
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

本發明公開了一種鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥，屬于快速修補建筑材料技術領域。該水泥的原料組成及重量份為鋼渣100份、磷酸鹽15～50份、緩凝劑1～5份；使用時該水泥材料與水的攪拌混合，具有凝結速度可控，早期強度高，低溫凝結速度快，體積變形小，環境適應性廣，耐磨性強及抗凍性好等優良性能；利用鋼渣中復合的金屬物制備磷酸鹽水泥，降低了材料制備成本，同時為鋼渣的高效資源化利用提供了一種新途徑，該方法具有一定的環保和經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥，屬于快速修補建筑材料技術領域。

背景技術

鋼渣是煉鋼過程中排出的廢渣，排放量一般為粗鋼產量的10%至15%；作為鋼鐵生產的主要副產品，我國鋼渣的年產量已超1億噸，但利用率卻不足30%；截止2018年，鋼渣堆存量已達3億噸。針對鋼渣的處理，我國主要經歷了三個階段：1950-1970年處于置放階段，鋼渣的利用率幾乎為零；1980-2005年處于粗發展階段，但由于利用效果不佳，鋼渣的利用率不到10%；2005年至今處于綜合利用階段，鋼渣的處置利用率顯著提高，但仍未超過30%；目前鋼渣的綜合利用主要包括冶金、農業應用、CO₂封存、海洋應用、建筑等幾個領域。雖然鋼渣可利用在冶金、農業應用、海洋應用等多方面，但由于技術不成熟以及存在安全隱患等缺陷，限制了其在上述領域的應用。目前利用鋼渣制備建筑材料成為大宗利用首選方案，但由于鋼渣中含有大量的鈣硅固溶體、鎂鐵相、鈣鐵相以及一定量的P₂O₅和游離氧化鈣、氧化鎂，導致鋼渣在傳統的硅酸鹽水泥領域無法得到有效的利用。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥，其原料組成及重量份為鋼渣100份、磷酸鹽15～50份、緩凝劑1～5份；本發明方法制備的鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥是以磷酸鹽為主要黏結相的一類無機膠凝材料，具有凝結速度可控，快硬早強，低溫凝結速度快，耐磨性和抗凍性好以及干縮小等優良性能；以工業廢渣鋼渣為原料制備水泥，不僅降低了材料制備成本，同時可以降低環境負擔、利于資源回收再利用，為鋼渣的高效資源化利用提供一種新途徑。

所述鋼渣粉磨，過120目篩，篩余量小于5%。

所述鋼渣經高溫煅燒，煅燒溫度為500℃～800℃。

所述緩凝劑為硼砂或冰醋酸。

所述磷酸鹽為磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀或磷酸二氫鈉。

本發明鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥的養護方式為自然養護或恒溫恒濕養護箱養護。

本發明優點和有益效果：

（1）本發明鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥使用方法與普通硅酸鹽類似，只需添加水即可，操作簡單；

（2）鋼渣與磷酸鹽通過酸堿化學反應，形成以磷酸鹽為主要粘結相的無機膠凝材料，使材料具有凝結速度可控，快硬早強，低溫凝結速度快，體積變形小，環境適應性廣，耐磨性強及抗凍性好等優良性能；

（3）添加緩凝劑，可調節水泥材料的反應速度，進而改善材料的凝固速度，提高材料的可操作性，降低施工難度，拓展了鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥的應用前景；

（4）利用鋼渣中復合金屬物相制備磷酸鹽水泥，降低了水泥材料制備成本，同時為鋼渣的高效資源化利用提供了一種新途徑，該方法具有一定的環保和經濟效益。

附圖說明

圖1是鋼渣粉的XRD圖；

圖2是鋼渣基多金屬復合磷酸鹽水泥的XRD圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明保護范圍不局限于所述內容。

實施例1