[發明專利]一種高性能輕質混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 202010517401.X
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111662020B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 王長龍;葉鵬飛;張亞鵬;張凱帆;高穎;霍澤坤;李軍;尹藝臻;任真真;王紹熙;趙高飛
• 申請（專利權）人: 河北工程大學;天津天興富達科技有限公司
• 主分類號: C04B7/21
• 分類號: C04B7/21;C04B7/24;C04B28/00;C04B38/08;C04B111/40
• 代理公司: 重慶宏知億知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 50260
• 代理人: 余義麗

本發明提出一種高性能輕質混凝土及其制備方法，所述高性能輕質混凝土由復合膠凝材料和固廢陶粒制作而成，所述復合膠凝材料由銅尾礦、鋼渣、氰化渣、加氣混凝土廢料、脫硫石膏、電石渣和甘蔗纖維經預處理后并充分攪拌制備而成。最后得到表觀密度為1100～1500kg·m^?3，28d抗壓強度為70～80MPa，28d電通量為1000～1200C，抗凍等級為D250～D300的高性能輕質混凝土。本發明制備的高性能輕質混凝土，廢棄物利用率達到90％以上，氰化物固化率達到60～80％，最大限度的體現了環保、節能、循環利用的特點，為大宗固廢的高效利用提供了新的方案。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種高性能輕質混凝土及其制備方法。

背景技術

近年來，我國礦產資源開發不斷增長，工業發展取得了前所未有的進步，然而隨之而來的是大量工業固體廢棄物的產生，諸如銅尾礦、鋼渣、氰化渣等。

銅尾礦是指銅礦山選礦過程中產生的有用成分含量低，在當前的技術經濟條件下不宜進一步分選的固體廢物。2018年，我國銅精礦含銅量為165.64萬噸，同比增長7.74％。經測算，2018年我國銅尾礦產生量約為3.31億噸，利用率約為16％。鋼渣是煉鋼過程中排出的熔融物，根據煉鋼工藝的不同，所產生的鋼渣有轉爐鋼渣、電爐鋼渣、精煉渣、預處理渣、鑄余渣等。總體來看，2018年全國生鐵、粗鋼產量均呈現正增長。其中，全國全年生鐵產量71075.9萬噸，同比增長1.43％；粗鋼產量83172.8萬噸，同比增長2.89％。經測算，2018年全國約產生鋼渣16634.56萬噸，綜合利用率不足40％。目前，我國尾礦綜合利用的方式主要為堆積和地下開采采空區的充填。亂無目的排放，不僅對環境以及人的身心健康造成危害，而且也是一種資源的浪費。

氰化渣是黃金冶煉后排放的廢渣，2018年，國內累計生產黃金426.142噸，每年都會相繼產生大量的氰化渣，這些氰化渣的大量產生不僅占用大量的耕地，而且污染環境。氰化渣中存在劇毒的氰化物、硫化物等，長期堆存將會產生有毒性氣體或者酸性水，對地下水或者生態環境造成嚴重的危害。

如何對銅尾礦和氰化渣進行有效利用，變廢為寶，大大減輕環境污染的同時，還能實現重大的經濟效益和社會效益，這一技術難題急待人們去解決。

發明內容

本發明提出一種高性能輕質混凝土及其制備方法，可有效利用銅尾礦和氰化渣，實現變廢為寶，大大減輕環境污染的同時，還能實現重大的經濟效益和社會效益。

本發明一種高性能輕質混凝土由復合膠凝材料和固廢陶粒制作而成，所述復合膠凝材料由銅尾礦、鋼渣、氰化渣、加氣混凝土廢料、脫硫石膏、電石渣和甘蔗纖維經預處理后并充分攪拌制備而成。

進一步的，所述復合膠凝材料由以下質量百分比的各物質組成：銅尾礦30～50％、鋼渣5～15％、氰化渣5～15％、加氣混凝土廢料10～20％、電石渣5～10％、脫硫石膏5～10％、甘蔗纖維5～10％；所述固廢陶粒與復合膠凝材料的質量比為65～80％：20～35％。

本發明還包括上述高性能輕質混凝土的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

S1、對銅尾礦、鋼渣、氰化渣、加氣混凝土廢料、脫硫石膏、電石渣和甘蔗纖維做預處理；

S2、將預處理后的物料混合并充分攪拌作為復合膠凝材料；

S3、將固廢陶粒烘干，作為骨料；

S4、將復合膠凝材料和骨料混合，得到混合料；將混合料中加入適量的水、冷藏過濾后的豆腐廢水，得到混合料漿；將混合料漿澆注、脫模并標準養護，最后得到高性能輕質混凝土制品。