[發(fā)明專利]一種低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣膠凝活性激發(fā)劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011586216.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112661433B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王肇嘉;王卉;崔素萍;陳旭峰;王劍鋒;鄭永超;周鈺淪;房桂明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司;北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B24/12
• 分類號(hào): C04B24/12;C04B5/06;C04B7/147
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

本發(fā)明提供一種低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣膠凝活性激發(fā)劑及其制備方法。所述低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣膠凝活性激發(fā)劑包括以下組分：復(fù)合醇胺、有機(jī)醇胺鹽酸鹽、氨基羧酸鹽、無(wú)機(jī)電解質(zhì)、多元醇和水。本發(fā)明的低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣膠凝活性激發(fā)劑原料組分安全環(huán)保，制備方法簡(jiǎn)便，摻加量低，性能穩(wěn)定且適應(yīng)性好，可顯著提升低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣的膠凝活性，極大促進(jìn)低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣在水泥和混凝土中的應(yīng)用，助力實(shí)現(xiàn)鋼渣整體的“零排放”。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金工業(yè)廢渣建材資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣膠凝活性激發(fā)劑及其制備方法。

背景技術(shù)

鋼渣是煉鋼過(guò)程中排出的廢渣，約占鋼產(chǎn)量的10％～15％。目前市場(chǎng)上每年鋼渣排放超過(guò)1億噸，鋼渣累積堆存量已超過(guò)10億噸。由于鋼渣成分復(fù)雜、質(zhì)量波動(dòng)大、安定性不良、活性低等原因，目前鋼渣綜合利用率不足30％。鋼渣的大量堆存不僅占用土地、造成資源浪費(fèi)，還帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境和安全問(wèn)題。當(dāng)前響應(yīng)國(guó)家政策號(hào)召，須要積極推動(dòng)鋼渣及尾渣深度研究、分級(jí)利用、優(yōu)質(zhì)優(yōu)用和規(guī)模化利用，推廣技術(shù)先進(jìn)、能耗低、耗渣量大、附加值高的產(chǎn)品，全面實(shí)現(xiàn)鋼渣“零排放”。由此可見，鋼渣的資源化利用迫在眉睫。

鋼渣通常根據(jù)煉鋼所用爐型分為轉(zhuǎn)爐鋼渣、電爐鋼渣和平爐鋼渣。由于煉鋼爐型、原料、鋼種的不同使得鋼渣中各種成分、礦相和含量存在差異，有時(shí)相差懸殊。不同于國(guó)外處置的鋼渣50％以上是短流程長(zhǎng)周期的電爐鋼渣，目前我國(guó)大部分鋼廠產(chǎn)生的鋼渣以長(zhǎng)流程短周期的轉(zhuǎn)爐鋼渣為主、占到90％以上。轉(zhuǎn)爐鋼渣在出爐后需經(jīng)適當(dāng)?shù)睦鋮s處理才能后續(xù)利用，熱潑法是現(xiàn)如今國(guó)內(nèi)鋼廠運(yùn)用較多、較為普遍的一種鋼渣處理方法。該方法工藝成熟，對(duì)于鋼渣的物理狀態(tài)無(wú)特殊要求，具有冷卻時(shí)間短，處理量大，便于機(jī)械化生產(chǎn)的特點(diǎn)，且該方法處理的鋼渣穩(wěn)定性較好，為鋼渣的資源化利用奠定了良好基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣的主要成分是CaO、Fe₂O₃、SiO₂、MgO、Al₂O₃，含有一定的硅酸鹽、鋁酸鹽及鐵鋁酸鹽等礦物相，其堿度往往比電爐鋼渣的大，因而由化學(xué)成分和堿度決定的礦物相也與電爐鋼渣區(qū)別較大。轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣的化學(xué)組成和礦物組成與硅酸鹽水泥熟料類似，將其磨細(xì)成微粉后具有一定的膠凝活性，因此轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣粉可以作為活性礦物摻和料用于水泥混凝土等建材中。但是轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣在其形成過(guò)程及冷卻處理過(guò)程中造成所含活性礦物相結(jié)構(gòu)致密、晶粒粗大，且含有較多鐵鎂氧化物固溶相，因而轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣的水化速度緩慢、活性較低，有的甚至無(wú)法達(dá)到二級(jí)鋼渣活性標(biāo)準(zhǔn)要求，所以將其摻入到水泥及混凝土中往往強(qiáng)度較低，尤其是早期強(qiáng)度低，這嚴(yán)重制約了這種鋼渣粉在水泥混凝土中的大規(guī)模利用。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣作為活性礦物摻和料使用時(shí)，如何從根本上改善其膠凝活性，是進(jìn)一步推廣鋼渣資源化利用必須解決的問(wèn)題。

目前，化學(xué)激發(fā)是提高膠凝材料活性的有效手段，在水泥混凝土領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。有研究者提出通過(guò)加入一些有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)來(lái)激發(fā)鋼渣活性的方法，但是用于水泥基材料中的激發(fā)劑種類復(fù)雜多樣、激發(fā)效果也不盡相同，特別對(duì)不同煉鋼爐型、處理方法、性能品質(zhì)的鋼渣其激發(fā)活化的效果也參差不齊，目前針對(duì)低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣而言功能性強(qiáng)且專用的活性激發(fā)劑鮮有報(bào)道。在實(shí)際應(yīng)用中針對(duì)成分復(fù)雜的低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣仍然存在難以快速、高效及經(jīng)濟(jì)環(huán)保地激發(fā)其膠凝活性的問(wèn)題，以至于很難確定最適合的激發(fā)劑和方法。因此，急需要尋找一種適合激發(fā)低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣的優(yōu)化方法，開發(fā)高效且經(jīng)濟(jì)的活性激發(fā)劑，這不僅對(duì)實(shí)現(xiàn)低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣在建材中的大摻量高附加值利用具有重要意義，而且對(duì)于推進(jìn)鋼渣整體的“零排放”有積極促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣膠凝活性激發(fā)劑，本發(fā)明提供的低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣膠凝活性激發(fā)劑的原料組分安全環(huán)保，方法簡(jiǎn)便，摻加量低，性能穩(wěn)定且適應(yīng)性好，可顯著提升低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣的膠凝性能，極大促進(jìn)低活性轉(zhuǎn)爐熱潑鋼渣在水泥和混凝土中的應(yīng)用，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼渣整體的“零排放”。