[發明專利]一種鋼渣早期活性激發劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202211128811.0
• 申請日: 2022-09-16
• 公開（公告）號: CN115432952B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 吳少鵬;閻家杰;謝君;陳美祝;劉全濤;龐凌
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B24/12
• 分類號: C04B24/12;C04B12/00;C04B7/147
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本發明屬于鋼渣外加劑技術領域，公開了一種鋼渣早期活性激發劑及其制備方法和應用。所述鋼渣早期活性激發劑由以下質量百分含量的原料組成：生石灰10?25％、二乙醇單異丙醇胺5?15％、偏高嶺土30?45％、水20?50％。本發明的鋼渣早期活性激發劑采用有機?無機復合配方，能夠在小摻量條件下有效提升鋼渣的早期活性，對后期的力學性能和工作性能也有一定的提升效果；并且通過對鋼渣活性的改善，可以進一步提高鋼渣在膠凝材料中的用量，對減少水泥的用量、提高鋼渣的綜合利用率具有積極效應。

技術領域

本發明屬于鋼渣外加劑技術領域，具體涉及一種鋼渣早期活性激發劑及其制備方法和應用。

背景技術

鋼渣是鋼鐵生產中所產出的一種主要工業廢渣，排放量巨大，約占鋼鐵工業固體廢棄物的12％，而我國對鋼渣的實際綜合利用率較低，大多數的鋼渣被隨意堆積，占用大量空地的同時，嚴重污染了自然環境，因此，鋼渣的合理利用問題越來越受到重視。鋼渣中具有硅酸二鈣(C₂S)和硅酸三鈣(C₃S)等活性礦物，近年來許多學者研究了鋼渣以輔助性凝膠材料形式應用于水泥工業中，然而由于鋼渣本身活性較低，膠凝特性不易發揮，水化速度慢，導致最終的強度較低，這限制了鋼渣在水泥基材料中的進一步利用。

化學激發是一個非常活躍和迅速發展的領域，采用化學激發的方式釋放鋼渣中潛在的凝膠活性，為鋼渣的大規模綜合利用提供了一條綠色途徑。化學激發是通過添加某些外加劑來提高鋼渣的活性，最常見的為堿激發劑，如碳酸鈉、氫氧化鈉等，這些堿激發劑加入后溶液呈堿性，若摻量過低堿性弱，鋼渣的活性不能提到明顯的提升，若摻量過高對提升鋼渣的早期活性有利，但會對后期的力學性能、工作性能等造成不利影響。近些年也有學者提出了其他類型激發劑，如有機激發劑，這類激發劑的成本過高，且選用的有機物毒性較大，無法投入實際生產。

綜上所述，開發新的鋼渣早期活性激發劑，對提高鋼渣的利用率，以及實現鋼鐵工業和水泥工業的可持續發展具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的不足，提供一種鋼渣早期活性激發劑及其制備方法和應用，所述鋼渣早期活性激發劑采用有機-無機復合配方，能夠在小摻量條件下有效提升鋼渣的早期活性，并對后期的力學性能和工作性能也有一定的提升效果。

為解決本發明所提出的技術問題，本發明提供一種鋼渣早期活性激發劑，由以下質量百分含量的原料組成：生石灰10-25％、二乙醇單異丙醇胺5-15％、偏高嶺土30-45％、水20-50％。

優選地，所述鋼渣早期活性激發劑由以下質量百分含量的原料組成：生石灰15-25％、二乙醇單異丙醇胺10-15％、偏高嶺35-45％、水20-35％。

上述方案中，所述生石灰的CaO含量≥90％，MgO含量≤4％。

上述方案中，所述生石灰的粒徑≤0.06mm，比表面積為300-400m²/kg。

上述方案中，所述二乙醇單異丙醇胺的總有效含量≥99％。

上述方案中，所述偏高嶺土的Al₂O₃含量為25-35％，SiO₂含量為55-65％。

上述方案中，所述偏高嶺土的粒徑≤0.07mm，比表面積為300-400m²/kg。

本發明還提供一種鋼渣早期活性激發劑的制備方法，包括以下步驟：將生石灰、二乙醇異丙醇胺、偏高嶺土和水按質量百分含量加入到攪拌設備中，攪拌均勻，得到鋼渣早期活性激發劑。

上述方案中，所述攪拌速率為200-300r/min，攪拌時間為5-15min。