[發(fā)明專利]一種復(fù)合膠凝材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110240982.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112851158A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晶;許文斌;蘇根華;雷中明;徐銘威;高國(guó)峰;張子昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南鄭礦機(jī)器有限公司
• 主分類號(hào): C04B7/28
• 分類號(hào): C04B7/28;C04B7/24
• 代理公司: 鄭州知一智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41172
• 代理人: 劉彩霞

本發(fā)明公開(kāi)一種復(fù)合膠凝材料，由以下重量份的原料制成：水泥熟料55?80份、煤矸石15?30份、燃煤爐渣2?8份、激發(fā)劑5?15份。同時(shí)提供其相應(yīng)的制備方法。本發(fā)明可以處理大量的煤矸石和燃煤爐渣，預(yù)處理后的煤矸石和燃煤爐渣可以代替25%左右的水泥熟料，水泥熟料目前市場(chǎng)售價(jià)在300元/噸左右，而煤矸石和燃煤爐渣的預(yù)處理成本在35元/噸左右，一方面將固體廢棄物變廢為寶，資源化利用，另一方面也降低了膠凝材料的生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膠凝材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤矸石是在煤礦建井、開(kāi)拓掘進(jìn)、采煤和煤炭洗選過(guò)程中產(chǎn)生的干基灰分大于50%的巖石，是我國(guó)目前排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一，煤矸石的排放量相當(dāng)于當(dāng)年煤炭產(chǎn)量的10-15%。煤矸石的現(xiàn)有處理技術(shù)：堆存，用作礦井、溝壑的回填材料或作為低熱值燃料。

燃煤爐渣是燃煤鍋爐在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的燃燒完全的灰燼與燃燒不完全的煤塊組成的混合物，每燃燒1噸煤會(huì)產(chǎn)生0.2-0.3噸爐渣，因此，每年產(chǎn)生的燃煤爐渣積存量很大。燃煤爐渣的現(xiàn)有處理技術(shù)：堆存或鋪路。

堆存煤矸石和燃煤爐渣一方面占用大量土地資源，另一方面污染環(huán)境，這是因?yàn)槊喉肥匀迹瑫?huì)產(chǎn)生大量粉狀物質(zhì)和硫化氫、二氧化硫等有害氣體，污染水、土壤和大氣環(huán)境，危及人體健康。再者，堆積高度過(guò)高時(shí)，還存在滑坡、泥石流、潰壩等現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅周圍居民的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。煤矸石作為低熱值燃料，由于煤矸石的灰分在50%以上，灰渣處理難度大，影響煅燒產(chǎn)物的質(zhì)量。作為回填材料和鋪路，固定碳和硅鋁成分無(wú)法得到高效綜合利用，浪費(fèi)大量的資源，附加值低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種復(fù)合膠凝材料，同時(shí)提供其相應(yīng)的制備方法是本發(fā)明的另一發(fā)明目的。

基于上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種復(fù)合膠凝材料，由以下重量份的原料制成：水泥熟料55-80份、煤矸石15-30份、燃煤爐渣2-8份、激發(fā)劑5-15份。

一種復(fù)合膠凝材料，由以下重量份的原料制成：水泥熟料60-75份、煤矸石17-23份、燃煤爐渣3-7份、激發(fā)劑6-12份。

一種復(fù)合膠凝材料，由以下重量份的原料制成：水泥熟料67份、煤矸石20份、燃煤爐渣5份、激發(fā)劑8份。

所述激發(fā)劑為硫酸鈉、熟石灰中的一種或兩種。

所述激發(fā)劑由1-4份硫酸鈉、3-11份熟石灰組成。

制備復(fù)合膠凝材料的方法，包括以下步驟：

1）煤矸石預(yù)處理：將煤矸石破碎、煅燒、冷卻、細(xì)磨，得煤矸石粉；

2）將燃煤爐渣細(xì)磨后，與步驟1）煤矸石粉、水泥熟料、激發(fā)劑混合，得復(fù)合膠凝材料。

步驟1）煤矸石預(yù)處理：將煤矸石破碎至粒度10-20mm，于700-800℃下，煅燒2h，冷卻、細(xì)磨至粒度45μm，得煤矸石粉。

步驟1）煤矸石預(yù)處理：破碎采用顎式破碎機(jī)，煅燒采用回轉(zhuǎn)窯，冷卻采用單筒冷卻機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1）本發(fā)明可以處理大量的煤矸石和燃煤爐渣，預(yù)處理后的煤矸石和燃煤爐渣可以代替25%左右的水泥熟料，水泥熟料目前市場(chǎng)售價(jià)在300元/噸左右，而煤矸石和燃煤爐渣的預(yù)處理成本在35元/噸左右，一方面將固體廢棄物變廢為寶，資源化利用，另一方面也降低了膠凝材料的生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；

2）本發(fā)明對(duì)煤矸石進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到熱處理活化和機(jī)械粉磨活化雙重活化的作用，對(duì)燃煤爐渣進(jìn)行機(jī)械粉磨活化，在此基礎(chǔ)上，利用硫酸鈉與熟石灰的激發(fā)作用，最終的復(fù)合膠凝材料滿足32.5級(jí)復(fù)合水泥的強(qiáng)度指標(biāo)；

3）本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)，降低生產(chǎn)成本，適于推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明