[發明專利]一種利用FCC廢催化劑制備的商品混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202110338616.X
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113072338A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 張童鑫;崔東波;孫曉光;孫凱;任鳳金
• 申請（專利權）人: 山東京博環保材料有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/04
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 趙斌

本發明公開了一種利用FCC廢催化劑制備的商品混凝土及其制備方法，通過商品混凝土配比優化，將FCC廢催化劑與礫石、機制砂、水泥、礦物摻合料充分混合，加入適量外加劑和水拌和成商品混凝土。在商品混凝土中FCC廢催化劑可以調節改善商品混凝土和易性，同時可以參與水化反應，增加商品混凝土的密實度，提高商品混凝土強度；也為FCC廢催化劑的資源化利用提供了一條全新的途徑，值得廣泛的推廣和應用。

技術領域

本發明涉及商品混凝土領域，具體涉及一種利用FCC廢催化劑制備的商品混凝土及其制備方法。

背景技術

FCC廢催化劑是在石油煉化加工重油或渣油過程中產生的一種固體廢棄物，由于不揮發的物質沉積在催化劑上，使得催化劑活性大幅度下降，同時催化劑上的諸多重金屬(釩、鎳等)量也不斷增加。隨著現階段石油資源的重質化和劣質化，催化劑置換周期明顯縮短，導致催化劑的重金屬污染問題日益突出。目前，國內大多采用填埋法處理等，這類做法勢必會造成環境污染和土地資源的浪費。

目前，FCC廢催化劑的應用主要局限在磁分離、化學分離、催化劑再生等方面，但大都處于研究探索階段，適用范圍相對較窄，同時FCC廢催化劑的處理利用率低，所以尋求一種更高效更經濟的利用途徑成為現在迫切需要解決的。

商品混凝土是由膠凝材料、礦物摻合料、細集料、粗骨料、水和外加劑按照合適的比例攪拌而成的混合材料。商品混凝土已成為建筑行業不可缺少的產品，隨著建設量的增加，勢必會增加原材料的需求，商品混凝土中細集料大部分使用機制砂。粗骨料使用鈣質礫石。我國砂石行業作為一個長時間以傳統粗放模式發展的行業，在現階段環保督察中受到空前打擊。自中央環保督察工作開始后，全國各省市紛紛開展砂石礦山整治、砂石碼頭及河道治理等環保專項行動，砂石行業受到嚴重沖擊，相關企業出現了大面積的限產停產、關停退出，致使各地砂石價格急速攀升，對下游行業造成了嚴重沖擊。所以尋找商品混凝土原材料替代品也成為了現階段亟待解決的難題。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種利用FCC廢催化劑制備的商品混凝土，通過商品混凝土配比優化，將FCC廢催化劑與礫石、機制砂、水泥、I級粉煤灰充分混合，加入適量聚羧酸減水劑和水拌和成商品混凝土。解決了FCC廢催化劑的處理問題以及商品混凝土原材料的替代問題，并且利用本發明制備的商品混凝土，其坍落度為180-230mm，28天抗壓強度為38-45MPa，經檢測無重金屬浸出，以上性能都有所提高，在環保日益嚴格的當下值得廣泛的推廣和應用。

本發明所述的一種利用FCC廢催化劑制備的商品混凝土，以重量份數計，水泥260-340份，I級粉煤灰70-120份，FCC廢催化劑30-80份，機制砂730-790份，礫石900-1000份，外加劑6-7份，水為160-180份。

其中所述水泥強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，為山鋁牌普通硅酸鹽水泥，其主要是通過水化作用將商品混凝土中粗骨料(級配礫石)、細骨料(機制砂)等組分粘結并產生強度，起到膠凝材料的作用。

所述I級粉煤灰為煤粉爐I級粉煤灰，是山東京博集團恒豐熱電有限責任公司的煤粉爐I級粉煤灰，主要在商品混凝土中起到增加商品混凝土和易性、耐久性等作用。

所述外加劑為聚羧酸減水劑，由江蘇蘇博特新材料股份有限公司生產的PCA-1高效聚羧酸減水劑，主要起到降低商品混凝土中用水量、增加商品混凝土和易性及強度的作用。

所述礫石的粒徑為0.5-3.0cm的級配石子，含有碳酸鈣的質量分數大于等于90％，壓碎值大于等于10％，作為商品混凝土骨架支撐材料。

所述機制砂為細度模數為2.8-3.1的鈣質機制砂，作為骨架支撐作用的細骨料，可以填充粗骨料礫石的縫隙，提高商品混凝土的密實度。