[發明專利]一種低碳膠凝材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210116064.2
• 申請日: 2022-01-29
• 公開（公告）號: CN114477806A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 孫穎穎
• 申請（專利權）人: 鈞博環保科技（大連）有限公司
• 主分類號: C04B7/28
• 分類號: C04B7/28;C04B7/36;C04B7/38
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 郭衛芹

本發明提供了一種低碳膠凝材料及其制備方法，涉及新材料技術領域。具體包括將鋼渣、高爐礦渣、粉煤灰、脫硫石膏、石灰和激發劑按比例混勻，將混勻后的物料經過磁選和篩分，分離出RO相后，傳送進輥壓機，當物料表面產生裂紋時，進行蒸濕處理，處理完成后通入工業煙氣固化，傳送至超細磨機，控制物料細度大于500m²/kg時，即可得到低碳膠凝材料。本發明制備低碳膠凝材料所用的原料主要為工業固廢和工業煙氣，將工業生產所產生的廢棄物資源優化，回收利用，既減少了廢棄物堆積和污染物排放，又能制備出性能優良的膠凝材料，具有生產成本低廉，制備方法低碳環保的特點。

技術領域

本發明屬于新材料技術領域，具體涉及一種低碳膠凝材料，本發明還提供 了適合工業化生產的低碳膠凝材料制備方法。

背景技術

目前傳統建材水泥碳排放因子約為0.766，碳排放量高；高爐礦渣等固廢 利用目前存在的技術大多以混合材形式摻加到水泥中，起到降低碳排放及綜 合利用的方式，但整體利用率不高，碳排放依然偏高。鋼渣和高爐礦渣中主 要的活性礦物有β-硅酸二鈣(β-C₂S)和硅酸三鈣(C₃S)，二者成分與傳統水 泥成分有較大的相似度，本專利以此為重點方向研發一種新型粉磨電耗低、 安定性能好的低碳膠凝材料，同時又做到大宗固廢資源化處理、環境效益顯 著。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低碳膠凝材料，將鋼渣、高爐礦渣、粉煤灰、 脫硫石膏、石灰和激發劑作為反應物料，按比例混勻，經RO相分離、蒸濕、 工業煙氣固化、微結構畸化和超細機械能活化制備而得，制備得到的低碳膠凝 材料3天抗壓強度達到23MPa，抗折強度達到4.2MPa，粉磨步驟電耗可低至 37kW·h/t。

本發明制備低碳膠凝材料所用的原料主要為工業固廢和工業煙氣，將工 業生產所產生的廢棄物資源優化，回收利用，既減少了廢棄物堆積和污染物排 放，又能制備出高力學性能的膠凝材料，具有生產成本低廉，制備方法低碳環 保的優異效果。

為實現上述目的，本發明提供一種低碳膠凝材料，按重量份數計，所述反 應物料包括以下組分：鋼渣20-70份、高爐礦渣20-60份、粉煤灰5-40份、 脫硫石膏3-30份、石灰5-50份、和激發劑3-20份。

在一優選的實施方式中，所述低碳膠凝材料，按重量份數計，所述反應物 料包括以下組分：鋼渣30-60份、高爐礦渣30-50份、粉煤灰15-30份、脫 硫石膏5-15份、石灰20-30份和激發劑10-16份。

在一優選的實施方式中，所述高爐礦渣的活性指數不小于90；所述粉煤 灰的活性指數不小于60；鋼渣中RO相含量不高于10％，細度不低于300m²/kg；

所述工業煙氣中，二氧化碳的體積百分比為10-80％；

制備出的低碳膠凝材料中，鋼渣的質量百分比不低于20％，高爐礦渣的 質量百分比不低于20％，石灰的質量百分比不低于5％，脫硫石膏的質量百分 比不低于5％。

在一優選的實施方式中，所述激發劑包括硅酸鹽水泥熟料、硅酸鈉和氫氧 化鈉中的一種或兩種以上。

本發明的另一目的在于提供一種低碳膠凝材料的制備方法，所用裝置設 備均為現有技術中常規設備，制備方法簡單，工藝流程優化，反應過程能耗低， 操作簡單，尤其適宜大規模工業化生產。

為實現上述目的，本發明提供一種低碳膠凝材料的制備方法，具體包括以 下步驟：

S1.將鋼渣粉磨至細度為300m²/kg，然后與高爐礦渣、粉煤灰、脫硫石膏、 石灰和激發劑按比例混勻；