[發(fā)明專利]利用工業(yè)廢渣中和渣制備的礦粉及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010416755.5
• 申請(qǐng)日: 2020-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN111548031B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚紀(jì)林;張松;譚偉;譚羽涵;曹建明;居延娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇啟坤循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): C04B7/147
• 分類號(hào): C04B7/147;C04B7/38;C04B18/14;C04B20/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種利用工業(yè)廢渣中和渣制備的礦粉及其制備方法，按重量百分比計(jì)，將中和渣90?95%、鎳渣5?10%一起通過設(shè)備混合攪拌均勻，進(jìn)行水化反應(yīng)，經(jīng)烘干窯100?300℃烘干，形成新的水化礦物組成和新的活性晶體晶格的礦粉產(chǎn)品，水分小于1.0%，再將礦粉產(chǎn)品材料通過機(jī)械粉磨成粉狀的礦粉產(chǎn)品。本發(fā)明中的礦粉產(chǎn)品，可替代天然水泥熟料用于生產(chǎn)水泥和混凝土，替代量為40?50%，使礦粉企業(yè)節(jié)電50%，提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量50%，為中和渣處理提供了新的技術(shù)工藝，節(jié)約了礦產(chǎn)資源，減少了碳成分的排放量，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境不受二次污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于資源化新技術(shù)材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用工業(yè)廢渣中和渣生產(chǎn)礦粉及其制備的方法。

背景技術(shù)

中和渣成分復(fù)雜，它是由生產(chǎn)稀土企業(yè)中排出的像白泥一樣的廢渣，簡(jiǎn)稱為中和渣；含水分60%，含有大量的鈣、硅、鋁、鐵、鎂、氫等化學(xué)成分，含有微量有毒有害物質(zhì)成分，開發(fā)利用十分困難，目前這種廢渣基本是利用土地堆放填埋的方式處理，嚴(yán)重污染了環(huán)境，如長(zhǎng)期這樣下去，會(huì)對(duì)人體健康造成極大的危害。在以科學(xué)發(fā)展觀為目標(biāo)，以人為本推進(jìn)和諧社會(huì)建設(shè)的新形勢(shì)下，無害化和資源化，是本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施可持續(xù)發(fā)展必須解決的迫切問題。采用新技術(shù)協(xié)同處置稀土企業(yè)排出的廢渣中和渣生產(chǎn)礦粉，使其具有明顯的綜合效益，減少天然礦物資源和能源利用，減少土地占用，有利于節(jié)能減排，資源綜合利用，環(huán)境保護(hù)，符合國(guó)家關(guān)于節(jié)能和資源化利用政策，是開展資源綜合利用、節(jié)能資源和能源、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的需求，是技術(shù)人員向環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路上邁出的具有深遠(yuǎn)意義的一步。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決稀土企業(yè)排出的廢渣中和渣只能堆放填埋和污染環(huán)境、無法有效處理的技術(shù)問題，提供一種利用中和渣生產(chǎn)礦渣及其制備的方法。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

利用工業(yè)廢渣中和渣制備的礦粉，由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成：中和渣90~95%，鎳渣5~10%，所述中和渣稀土企業(yè)生產(chǎn)稀土產(chǎn)品后排出的廢渣，所述鎳渣是鎳產(chǎn)品企業(yè)生產(chǎn)鎳產(chǎn)品后排出的廢渣。

優(yōu)選地，中和渣中含有CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO和H₂O，含水量為60%。

本發(fā)明公開了利用工業(yè)廢渣中和渣制備礦粉的方法，取中和渣、鎳渣按質(zhì)量百分比稱量后，混合攪拌均勻后進(jìn)行水化反應(yīng)，再經(jīng)烘干窯100-300℃烘干，形成具有新的礦物組成和新的晶體晶格的礦粉產(chǎn)品，水分小于1.0%，再將礦粉產(chǎn)品通過機(jī)械粉磨成粉狀即可。

優(yōu)選地，制得礦粉產(chǎn)品的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)為：密度不小于2.8g/cm3；比表面積不小于400m2/kg；流動(dòng)度不小于100%；含水量不大于1.0%；三氧化硫含量不大于4.0%；氯離子含量不大于0.06%；燒失量不大于5.0%；活性指數(shù)7天不小于95%；28天不小于105%。

優(yōu)選地，礦粉用于生產(chǎn)水泥產(chǎn)品和混凝土產(chǎn)品中的替代量為40-50%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

（1）本發(fā)明將中和渣和鎳渣通過不同比例混合，經(jīng)低溫烘干、水化反應(yīng)形成具有晶體結(jié)構(gòu)的高性能的礦粉產(chǎn)品材料，再通過機(jī)械粉磨成粉狀材料，立刻轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У奈⒓{米活性晶體晶格，以均勻大小一致的顆粒為基本粒子，松散聚集，并形成大量的納米結(jié)構(gòu)的孔隙，保持無定形的晶體晶格不變，同時(shí)改變了礦粉產(chǎn)品材料中的結(jié)晶體為六方體。使材料結(jié)構(gòu)的晶體溶解離子濃度增加進(jìn)入礦粉產(chǎn)品材料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空穴，與活性的陽離子相互作用，促進(jìn)中和渣和鎳渣混合體的分解和溶解，激發(fā)起礦粉產(chǎn)品材料的膠凝性，通過低溫分解使中和渣和鎳渣內(nèi)部結(jié)構(gòu)的晶體晶格相互變得疏松，產(chǎn)生具有很高的活性和巨大的比表能，并提高了礦粉產(chǎn)品材料的活性強(qiáng)度，改變了產(chǎn)品的水化速度，改變了產(chǎn)品材料的物理性能，同時(shí)又改變了水泥產(chǎn)品和混凝土的性能。因此，本發(fā)明中的礦粉產(chǎn)品材料起到了提高水泥和混凝土強(qiáng)度的增強(qiáng)效果。