[發明專利]一種摻高硅型鐵尾礦、石灰的堿激發膠凝材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110075120.8
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112830692A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 顧曉薇;胡子揚;劉朋;鄒明欣;遲浩峰;王詩凝
• 申請（專利權）人: 東北大學;沈陽工業大學
• 主分類號: C04B7/14
• 分類號: C04B7/14;C04B7/17;C04B12/00;C04B28/00
• 代理公司: 沈陽之華益專利事務所有限公司 21218
• 代理人: 黃英華

1.一種摻高硅型鐵尾礦、石灰的堿激發膠凝材料，其特征在于：由下述原料制得：高硅型鐵尾礦、石灰、堿渣、高爐礦渣、堿性激發劑；質量份原料組成：30~50份高硅型鐵尾礦，15~20份石灰，20~40份高爐礦渣、5~10份堿渣，1~5份堿性激發劑。

2.根據權利要求1所述的高硅型鐵尾礦，其特征在于：所述的高硅型鐵尾礦，其化學組成及質量分數為：SiO₂占60％~70%，MgO占6％~10%，CaO占5％~8%，Al₂O₃占4％~7%，TFe占8%~12%。

3.根據權利要求1所述的高硅型鐵尾礦，其特征在于：對高硅型鐵尾礦合理級配，按照粒徑大小將鐵尾礦分為不同細度等級；分級研磨高硅型鐵尾礦至粒徑0.075mm以下。

4.根據權利要求1所述的堿渣，其特征在于：所述堿渣為化工廠利用氨堿法生產純堿產生的固體廢物，其化學組成及質量分數為：CaO占50％~65%，SiO₂占15％~20%，MgO占7％~9%，Al₂O₃占4％~7%。

5.根據權利要求1所述的堿性激發劑，其特征在于：所述的堿性激發劑是由濃度為95%以上的Na0H與模數為2.0的Na₂SiO₃按照1：15的質量比混合配制而成的堿性溶液，模數為1.3。

6.根據權利要求1所述的高爐礦渣，其特征在于：所述高爐礦渣為冶煉鋼鐵過程中產生的殘渣，其化學組成及質量分數為：CaO占35％~50%，SiO₂占30％~40%，Al₂O₃占14％~20%，MgO占7％~12%；礦渣粒度為25um~35um。

7.根據權利要求1所述摻高硅型鐵尾礦、石灰的堿激發膠凝材料的制備方法：包括以下步驟：

①按原料質量份比例備料，30~50份高硅型鐵尾礦，15~20份石灰，20~40份高爐礦渣、5~10份堿渣，1~5份堿性激發劑；堿性激發劑為：通過水膠比計算出水的質量，將NaOH與Na₂SiO₃按照1：15的質量比在水中混合制得模數為1.3的堿性溶液；按照篩盤網格規格不同系統篩分，選取粒度為0 .075mm以下的鐵尾礦，對粒度0.075mm～0.15mm、0.15mm～0 .3mm、0.3mm～0 .6mm的鐵尾礦進行分級研磨至粒度0 .075mm以下；

②根據GBT17671-1999水泥膠砂試驗標準，將高硅型鐵尾礦、石灰、高爐礦渣加入攪拌機中攪拌均勻，再將堿渣溶于NaOH、Na₂SiO₃溶液中待完全溶解加入攪拌鍋，低速攪拌混合30s，下一個30s將標準砂完全倒入攪拌鍋中，停拌30s，將鍋底攪拌不均勻的物料人工攪拌均勻,同時將葉片和鍋壁上的漿體刮入鍋中間，接下來改為高速攪拌60s，即可以得到堿激發膠凝材料漿體；

③將攪拌均勻的摻高硅型鐵尾礦、石灰的堿激發膠凝材料漿體灌注入模具中，24小時后凝結硬化，即可拆模，然后置于養護裝置中進行養護，得摻高硅型鐵尾礦、石灰的堿激發膠凝材料。