[發明專利]一種聚合氯化鋁廢渣干混砂漿及其制備方法

有效

• 申請號: 202010929177.5
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN111978050B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 徐平;鄭滿奎;龔健;劉前途;張敏霞;丁亞紅;李新功;張向岡;王興國;張正陽;王繼遠
• 申請（專利權）人: 河南理工大學;鞏義市相濟裝配構件有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙) 41144
• 代理人: 經智勇

本發明公開了一種聚合氯化鋁廢渣干混砂漿及其制備方法，該干混砂漿包括以下質量份的原料：熱活化聚合氯化鋁廢渣4份?8份、水泥23份?25份、砂55份?60份、粉煤灰4份?6份、消泡劑0.05份?0.15份、減水劑0.20份?0.22份，以及上述原料總質量5％?9％的聚合物乳液。本發明采用工業廢料聚合氯化鋁廢渣和粉煤灰代替高能耗的水泥來制備水泥砂漿，既可有效減少聚合氯化鋁廢渣的大量堆放，又能減少對高能耗水泥的使用量，具有良好的社會效益和經濟效益。本發明聚合氯化鋁廢渣干混砂漿制備方法簡單、成本低，有利于工業化生產和推廣，可顯著提高聚合氯化鋁廢渣資源化利用，對降低施工成本，減少環境污染等方面具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種聚合氯化鋁廢渣干混砂漿及其制備方法，屬于工業廢料資源化利用技術領域。

背景技術

聚合氯化鋁廢渣是工業生產聚合氯化鋁產生的副產品，聚合氯化鋁(Polyaluminum Chloride，PAC)是水處理中的高效絮凝劑，國內外生產聚合氯化鋁(PAC)的方法很多，常用方法是鋁礬土和鋁酸鈣粉酸溶兩步法，即鋁礬土和鋁酸鈣粉在一定條件下和鹽酸或混合酸反應后得到液體聚合氯化鋁(PAC)，殘余的固體形成廢渣。每生產1噸聚合氯化鋁約產生0.5～1.0噸廢渣，隨著環保要求逐步提高，對于聚合氯化鋁需求量不斷增加，產生了大量廢渣。目前對于此類廢渣大多運送至填埋場進行深埋處理，或是參照中國專利CN109351762A“一種聚合氯化鋁凈水劑廢渣無害化處理系統及工藝”，對廢渣進行無害化處理后堆存。這些堆存方法不僅占用大量土地造成環境污染，同時使得廢渣中可利用成分不能得到合理利用，造成資源浪費，嚴重限制了當前凈水劑行業的進一步發展，因此不斷探索研究聚合氯化鋁廢渣新的利用途徑，且能夠大批量消耗聚合氯化鋁廢渣，是目前聚合氯化鋁廢渣利用的主要趨勢。

由于PAC廢渣具有一定的弱酸性，且PAC廢渣中Cl^-含量高達8.85％，因此PAC廢渣不能直接作為一種建筑材料使用。此外，雖然PAC廢渣中SiO₂和Al₂O₃的含量不低，分別為34.74％和22.55％，但是在酸性環境中SiO₂和Al₂O₃的化學活性得不到很好的利用，因此PAC廢渣的利用受到了很大的局限性。現有技術中以聚合氯化鋁廢渣為原料進行資源化利用的文獻較少，因此，開發一種含聚合氯化鋁廢渣的水泥砂漿及其制備方法是本領域技術人員要研究的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種聚合氯化鋁廢渣干混砂漿及其制備方法，能夠減少聚合氯化鋁工業廢料的堆放，實現廢料資源化的同時減輕了對自然環境的污染，降低了砂漿對水泥的用量。

為了實現上述目的，本發明的技術方案之一是：

一種聚合氯化鋁廢渣干混砂漿，包括以下質量份的原料：熱活化聚合氯化鋁廢渣4份-8份、水泥23份-25份、砂55份-60份、粉煤灰4份-6份、消泡劑0.05份-0.15份、減水劑0.20份-0.22份，以及上述原料總質量5％-9％的聚合物乳液。

熱活化聚合氯化鋁廢渣的制備方法為：先將聚合氯化鋁廢渣磨細，然后在800℃-1100℃高溫煅燒2h-3h，冷卻即得。

聚合氯化鋁廢渣先進行預處理，具體方法為：將聚合氯化鋁廢渣與生石灰混合，攪拌均勻，加水調制為漿液，攪拌，隨后靜置至漿液自然沉降為上清液和沉淀物，最后將沉淀物進行烘干處理，得到預處理后的聚合氯化鋁廢渣。

聚合氯化鋁廢渣與生石灰的質量比為100:1-50:1。

水泥為普通硅酸鹽水泥，粉煤灰為Ⅱ級以上等級的粉煤灰，砂為級配良好且細度模數2.3-2.7的中砂或機制砂，消泡劑為固體消泡劑。

減水劑為聚羧酸系減水劑，減水劑的減水率為25％-30％。

聚合物乳液為苯丙乳液、丁苯乳液中的至少一種。