[發明專利]一種固廢基膠凝材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210697978.2
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114890693B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 溫國平;楊兌亨;盧肖紅;楊志江;趙智利;王軍衛
• 申請（專利權）人: 涉縣清漳水泥制造有限公司
• 主分類號: C04B7/21
• 分類號: C04B7/21;C04B7/38;C04B7/36;C04B24/38;C04B103/52
• 代理公司: 河北向往專利代理有限公司 13162
• 代理人: 范風格

本發明涉及固廢資源化利用技術領域，提出了一種固廢基膠凝材料，包括礦渣、鋼渣和脫硫石膏，還包括礦渣助磨劑，所述礦渣助磨劑由以下重量份的組分組成：三乙醇胺10?20份，丙烯酸羥乙酯3?5份，羧甲基殼聚糖1?3份，二乙基二硫代氨基甲酸鈉2?3份，水50?60份，所述固廢基膠凝材料的制備方法包括以下步驟：S1、將礦渣與礦渣助磨劑混合后，粉磨，得到礦渣粉；S2、將鋼渣與脫硫石膏混合后，粉磨，得到混合粉料；S3、將礦渣粉與混合粉料混合后，得到一種固廢基膠凝材料。通過上述技術方案，解決了現有技術中的礦渣易磨性差導致粉磨后其潛在活性難以充分發揮的問題。

技術領域

本發明涉及固廢資源化利用技術領域，具體的，涉及一種固廢基膠凝材料及其制備方法和應用。

背景技術

膠凝材料是指經過自身的物理化學作用后，能夠由漿體變成固體，并在變化過程中把一些散粒材料或塊狀材料膠結成具有一定強度的整體的材料。水泥是一種常見的無機水硬性膠凝材料，我國水泥行業發展迅速，水泥的產量很大，在水泥生產過程中，尤其是煅燒水泥熟料的制備過程中，會產生大量的二氧化碳氣體，而且消耗大量的自然資源，如石灰巖和黏土，不符合節能減排的要求，而由鋼渣、礦渣、石膏、粉煤灰、鐵尾礦等多種固廢制備的固廢基膠凝材料，在多種情況下可以直接作為水泥使用，既能減少自然資源的使用和能源消耗，又擴大了固廢的利用率，使其得到資源化利用。

礦渣作為固廢基膠凝材料的主要原料之一，是鋼鐵廠冶煉生鐵時產生的廢渣。礦渣具有潛在活性，只有經過粉磨并達到一定比表面積后才能發揮其潛在活性，但是在粉磨的過程中存在以下問題：礦渣粒度小，流動性高，難以形成穩定料層，礦渣中鐵含量高、易磨性差且礦渣微粉過細時存在團聚現象；因此，如何將礦渣粉磨以充分激發礦渣的活性，是當下急需解決的問題。

發明內容

本發明提出一種固廢基膠凝材料及其制備方法和應用，解決了現有技術中的礦渣易磨性差導致粉磨后其潛在活性難以充分發揮的問題。

本發明的技術方案如下：

一種固廢基膠凝材料，包括礦渣、鋼渣和脫硫石膏，還包括礦渣助磨劑，所述礦渣助磨劑由以下重量份的組分組成：

三乙醇胺10-20份，丙烯酸羥乙酯3-5份，羧甲基殼聚糖1-3份，二乙基二硫代氨基甲酸鈉2-3份，水50-60份。

作為進一步的技術方案，所述礦渣助磨劑中三乙醇胺、丙烯酸羥乙酯、羧甲基殼聚糖、二乙基二硫代氨基甲酸鈉的質量比為10：4：1：2。

作為進一步的技術方案，所述礦渣助磨劑的制備方法為：將三乙醇胺和二乙基二硫代氨基甲酸鈉加入水中，溶解后加熱至40-50℃，加入羧甲基殼聚糖和丙烯酸羥乙酯，混合均勻，得到礦渣助磨劑。

本發明中，先將三乙醇胺和二乙基二硫代氨基甲酸鈉與水混合后溶解，升溫后加入羧甲基殼聚糖和丙烯酸羥乙酯，混合均勻后得到礦渣助磨劑，進一步提高了固廢基膠凝材料的活性指數，同時，還提高了固廢基膠凝材料的早期抗壓和抗折強度。

作為進一步的技術方案，所述礦渣助磨劑的用量為所述礦渣質量的1％-3％。

作為進一步的技術方案，所述礦渣與所述鋼渣、所述脫硫石膏的質量比為(6-7)：(2-3)：1。

作為進一步的技術方案，所述礦渣與所述鋼渣、所述脫硫石膏的質量比為6：3：1。

本發明還提出了上述固廢基膠凝材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、將礦渣與礦渣助磨劑混合后，粉磨，得到礦渣粉；

S2、將鋼渣與脫硫石膏混合后，粉磨，得到混合粉料；

S3、將礦渣粉與混合粉料混合后，得到一種固廢基膠凝材料。

作為進一步的技術方案，步驟S1中粉磨至礦渣粉比表面積為550-600m²/kg。