[發(fā)明專利]一種礦物摻合料改性裝置及礦物摻合料改性方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011025953.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112110668A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茍鴻翔;朱敏濤;卞成輝;魏劼;李玲玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海建工建材科技集團(tuán)股份有限公司;上海同舜混凝土有限公司
• 主分類號(hào): C04B20/10
• 分類號(hào): C04B20/10;C23C16/442;C04B18/08;C04B18/14;C04B18/10
• 代理公司: 上海智力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31105
• 代理人: 孫金金;周濤

本發(fā)明提供一種礦物摻和料改性裝置及礦物摻和料改性方法，該裝置是由氣泵、氣壓閥門、超聲霧化器、蒸汽發(fā)生器、Y型輸氣管、流化床反應(yīng)室、進(jìn)料口、收集器、收塵過(guò)濾器、冷凝管組成，本發(fā)明結(jié)合流化床氣相沉積法，采用化學(xué)試劑改性礦物摻合料，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，改性劑沉積均勻且沉積尺度小，能有效提高礦物摻合料的火山灰反應(yīng)活性，改善混凝土性能。將本發(fā)明方法與傳統(tǒng)的采用改性溶液與礦物摻合料直接混合攪拌的方法進(jìn)行對(duì)比，采用本發(fā)明得到的礦物摻合料的火山灰反應(yīng)活性顯著提高，在相同礦物摻合料火山灰反應(yīng)活性的條件下，采用本發(fā)明能降低成本，減少能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦物摻和料改性裝置及礦物摻和料改性方法。

背景技術(shù)

粉煤灰和礦渣等礦物摻合料因其形態(tài)效應(yīng)、填充效應(yīng)以及火山灰效應(yīng)能顯著提高混凝土的工作性能、耐久性能和力學(xué)性能，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于混凝土中。但是由于一些礦物摻合料如粉煤灰的早期水化活性較低導(dǎo)致早期強(qiáng)度不足而影響其使用率，于是對(duì)礦物摻合料進(jìn)行改性來(lái)提高其火山灰活性。傳統(tǒng)的改性方法分為物理改性和化學(xué)改性，物理改性主要有微波改性、機(jī)械磨細(xì)改性、超聲波改性和高溫?zé)岣男缘龋瘜W(xué)改性主要包括酸改性、堿改性、鹽改性和表面活性劑改性等。

流化床氣相沉積是顆粒的流態(tài)化技術(shù)和氣相沉積鍍膜技術(shù)的結(jié)合。流化床是利用某種氣體或者液體的不斷進(jìn)入，固體顆粒受到高速氣體或者液體的不斷作用處于懸浮運(yùn)動(dòng)類流體狀態(tài)。而氣相沉積是流化床反應(yīng)室內(nèi)顆粒包覆的過(guò)程，用超聲霧化裝置將膜材料的溶液霧化，在含有核顆粒的流化床中，通過(guò)液滴與流化的核顆粒的接觸使其包覆于核顆粒表面，同時(shí)在流化床內(nèi)冷空氣的冷卻凝固作用下獲得包膜顆粒，使顆粒表面沉積成膜。流化床氣相沉積法因其顆粒包覆均勻、工業(yè)化應(yīng)用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)被廣泛用于超細(xì)顆粒的表面處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了提高礦物摻合料的火山灰活性，提供一種礦物摻和料改性裝置，本發(fā)明結(jié)合流化床氣相沉積方法，將改性激發(fā)材料以微納米尺度沉積在礦物摻合料的表面，激發(fā)其火山灰活性，從而提高礦物摻合料的利用率，降低工程能耗和成本。此外，本發(fā)明還要提供一種礦物摻和料改性方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，

本發(fā)明的第一方面，提供一種礦物摻和料改性裝置，該裝置由氣泵、氣壓閥門、超聲霧化器、蒸汽發(fā)生器、Y型輸氣管、流化床反應(yīng)室、進(jìn)料口、收集器、收塵過(guò)濾器、冷凝管組成，所述氣泵通過(guò)進(jìn)氣管與所述蒸汽發(fā)生器的內(nèi)部連通，所述進(jìn)氣管上設(shè)置所述氣壓閥門用于控制氣體流速，所述超聲霧化器設(shè)置于所述蒸汽發(fā)生器底部，所述Y型輸氣管連通所述蒸汽發(fā)生器的出口端與所述流化床反應(yīng)室的進(jìn)口端，所述流化床反應(yīng)室上設(shè)置有進(jìn)料口，所述流化床反應(yīng)室的出口端依次連接所述收集器、所述收塵過(guò)濾器、所述冷凝管。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述蒸汽發(fā)生器設(shè)置于所述流化床反應(yīng)室的下方，所述Y型輸氣管的下端口設(shè)置于所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)部且位于所述蒸汽發(fā)生器的頂部以利于霧化氣體進(jìn)入所述流化床反應(yīng)室。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述Y型輸氣管的兩個(gè)上端口連接所述流化床反應(yīng)室的下端，兩個(gè)上端口上下錯(cuò)位分布以形成螺旋氣流。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述流化床反應(yīng)室包括下部反應(yīng)室與下部反應(yīng)室，所述上部反應(yīng)室與下部反應(yīng)室之間形式喉道，所述下部反應(yīng)室在接近喉道的位置其直徑沿由下至上的方向依次減小，所述上部反應(yīng)室在接近喉道的位置其直徑沿由下至上的方向依次增大。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)放置改性溶液，改性溶液是鹽酸溶液、硫酸溶液、氫氧化鈣溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液、氯化鈉溶液或氯化鉀溶液中的一種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)放置改性溶液，改性溶液是鹽酸溶液、硫酸溶液、氫氧化鈣溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液、氯化鈉溶液或氯化鉀溶液中的一種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述流化床反應(yīng)室內(nèi)放置礦物摻和料，礦物摻和料是粉煤灰、礦粉、硅灰和稻殼灰等中的一種或多種。