一種用工業廢渣製備水泥混凝土早強劑的方法
2023-09-11 05:30:40 2
專利名稱：一種用工業廢渣製備水泥混凝土早強劑的方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥外加劑製造方法，特別是一種用工業廢渣製備水泥混凝土早強劑的方法。
背景技術：
赤泥是生產氧化鋁過程中所排出的固體廢棄物。我國是氧化鋁生產大國，2009年生產氧化鋁2378萬噸，約佔世界總產量的30%，產生的赤泥近3000萬噸。目前我國赤泥綜合利用率僅為4%，累積堆存量達到2億噸。赤泥大量堆存，既佔用土地，浪費資源，又易造成環境汙染和安全隱患。未煅燒赤泥的膠凝活性較低，在適當的溫度下，赤泥中的粘土類組分可以脫水分解成具有水硬性膠凝活性的無定形氧化矽和氧化鋁。但由於赤泥中的氧化鈣含量不高，限制了煅燒提高其活性的程度。
發明內容
本發明的目的是要提供一種用工業廢渣製備水泥混凝土早強劑的方法，解決赤泥中的氧化鈣含量不高，限制了煅燒提高其活性的程度的問題。本發明的目的是這樣實現的:以工業廢渣赤泥為主要原料，以工業廢渣電石渣和脫硫石膏為輔料，以質量百分比組成如下:赤泥75 - 85% ;電石渣10 - 15% ;脫硫石膏5 - 10% ；
製備方法包括:烘乾工藝、稱量配料及粉磨混合和低溫煅燒工藝，具體方法過程如下: (1)烘乾工藝:用烘乾機將赤泥、電石渣粉、脫硫石膏烘乾，脫除其中的自由水分；
(2)稱量配料及粉磨混合工藝:按上述原料配方進行稱量配料，然後將上述三種原料放入球磨機中混合粉磨至比表面積彡600m2/kg ；
(3)低溫煅燒工藝:將混合料在600°C溫度下低溫煅燒，恆溫I小時後，在大氣中自然冷卻即得本早強劑。所述的赤泥為燒結法或拜耳法生產氧化鋁中產生的工業廢渣；所述的電石渣為工業生產乙炔氣、聚氯乙烯或聚乙烯醇產品過程中，電石水解後產生的廢渣；所述的脫硫石膏為對含硫原料煤、油燃燒後產生的煙氣進行脫硫淨化處理而得到的工業副產石膏，要求其二水石膏的品位大於90%。有益效果，由於採用了上述方案，採用工業廢棄物赤泥、電石渣和脫硫石膏等為主要原料，在煅燒過程中添加適量的電石渣、脫硫石膏等鈣質校正原料可以有效提高赤泥的膠凝活性，可以變廢為寶，逐步消除廢棄赤泥、電石渣和脫硫石膏等工業廢渣帶來的種種環境汙染問題。本發明的早強劑製造簡單，原材料成本低廉易得，使用方便宜行，其早強效果顯著，有效地解決大摻量礦物摻合料水泥和混凝土早期強度低的致命缺陷，促使既有環保效益又有經濟效益的大摻量礦物摻合料水泥和混凝土得以廣泛應用。所述的工業廢渣水泥混凝土早強劑具有以下有益效果:I)摻量低，早強效果明顯
以摻加膠凝材料質量約5%的本發明製備的早強劑，所拌制的混凝土 3d強度可提高10%以上，28d強度無顯著影響。2)生產能耗低和使用簡單方便
僅需將材料低溫煅燒至不低於600°C，能耗較低，生產流程和工藝過程較為簡單，在拌制混凝土時作為一種組分直接加入，操作簡單、方便，有利於工業化生產和推廣應用。3)增塑效果明顯
在相同水泥用量及水灰比情況下，加入推薦摻量的本產品，可明顯改善混凝土和易性，並增加混凝土的密實度。4)廣泛的適應性
可很好適應各種水泥，且低鹼不會對混凝土造成鹼集料反應，亦可根據需要與符合國家及行業標準的外加劑配合使用。適應水泥如:矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥、火山灰質矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥等。5)無毒副作用
本產品無毒、無臭、不燃，對鋼筋無鏽蝕作用。與優質混凝土材料(水泥、粗細骨料、外力口齊U)複合應用可大幅度提高混凝土抗化學腐蝕性，增強耐久性。6)顯著的經濟效益、環境效益和社會效益
優點:該方法提高了赤 泥、電石渣和脫硫石膏工業廢渣的利用率、保護環境、有效地解決大摻量礦物摻合料水泥和混凝土早期強度低的致命缺陷，促使既有環保效益又有經濟效益的大摻量礦物摻合料水泥和混凝土得以廣泛應用。該早強劑能夠加速水泥混凝土的凝結硬化，提高早期強度不需用水養護，防止龜裂，防水抗滲性好，適用多種工程需要，有利於加快施工速度，降低施工成本。
具體實施例方式實施例1:以工業廢渣赤泥為主要原料，以工業廢渣電石渣和脫硫石膏為輔料，以質量百分比組成如下:赤泥75 — 85% ;電石禮:10 — 15% ;脫硫石骨5 — 10% ;
製備方法包括:烘乾工藝、稱量配料及粉磨混合和低溫煅燒工藝，具體方法過程如下:
(1)烘乾工藝:用烘乾機將赤泥、電石渣粉、脫硫石膏烘乾，脫除其中的自由水分；
(2)稱量配料及粉磨混合工藝:按上述原料配方進行稱量配料，然後將上述三種原料放入球磨機中混合粉磨至比表面積彡600m2/kg ；
(3)低溫煅燒工藝:將混合料在600°C溫度下低溫煅燒，恆溫I小時後，在大氣中自然冷卻即得本早強劑。所述的赤泥為燒結法或拜耳法生產氧化鋁中產生的工業廢渣；所述的電石渣為工業生產乙炔氣、聚氯乙烯或聚乙烯醇產品過程中，電石水解後產生的廢渣；所述的脫硫石膏為對含硫原料煤、油燃燒後產生的煙氣進行脫硫淨化處理而得到的工業副產石膏，要求其二水石膏的品位大於90%。在混凝土拌制過程中，摻加膠凝材料(包括水泥、礦渣、粉煤灰等)質量約5%的本發明製備的早強劑，所拌制的混凝土 3d強度可提高10%以上，28d強度無顯著影響。本發明的早強劑製造簡單，原材料成本低廉易得，使用方便宜行，其早強效果顯著，有效地解決大摻量礦物摻合料水泥和混凝土早期強度低的致命缺陷，促使既有環保效益又有經濟效益的大摻量礦物摻合料水泥和混凝土得以廣泛應用。用本早強劑配製的混凝土具有和易性好，坍落度損失小，水化熱低，後期強度遞延性好，抗硫酸鹽 侵蝕，抗化學侵蝕性強，耐久性好，對混凝土性能無不利影響等特點。
權利要求
1.一種工業廢渣水泥混凝土早強劑的製造方法，其特徵是:以工業廢渣赤泥為主要原料，以工業廢渣電石渣和脫硫石膏為輔料，以質量百分比組成如下:赤泥75 - 85%;電石渣10 — 15% ;脫硫石骨 5 — 10% ； 製備方法包括:烘乾工藝、稱量配料及粉磨混合和低溫煅燒工藝，具體方法過程如下: (1)烘乾工藝:用烘乾機將赤泥、電石渣粉、脫硫石膏烘乾，脫除其中的自由水分； (2)稱量配料及粉磨混合工藝:按上述原料配方進行稱量配料，然後將上述三種原料放入球磨機中混合粉磨至比表面積≥600m2/kg ； (3)低溫煅燒工藝:將混合料在600°C溫度下低溫煅燒後，恆溫I小時後，在大氣中自然冷卻即得本早強劑。
2.根據權利要求1所述的一種工業廢渣水泥混凝土早強劑的製造方法，其特徵是:所述的赤泥為燒結法或拜耳法生產氧化鋁中產生的工業廢渣；所述的電石渣為工業生產乙炔氣、聚氯乙烯、聚乙烯醇等產品過程中，電石水解後產生的廢渣；所述的脫硫石膏為對含硫原料煤、油等燃燒後產生的煙氣進行脫硫淨化處理而得到的工業副產石膏，要求其二水石膏的品位大於9 0%。
全文摘要
一種工業廢渣水泥混凝土早強劑的製備方法，屬於水泥外加劑製造方法。以工業廢渣赤泥為主要原料，以工業廢渣電石渣和脫硫石膏為輔料，以質量百分比組成赤泥75-85％；電石渣10-15％；脫硫石膏5-10％；方法如下(1)烘乾工藝用烘乾機將赤泥、電石渣粉、脫硫石膏烘乾，脫除其中的自由水分；(2)稱量配料及粉磨混合工藝按上述原料配方進行稱量配料，然後將上述三種原料放入球磨機中混合粉磨至比表面積≥600m2/kg；(3)低溫煅燒工藝將混合料在600℃溫度下低溫煅燒後，恆溫1小時後，在大氣中自然冷卻即得本早強劑。優點，能夠加速水泥混凝土的凝結硬化，提高早期強度，防水抗滲性好，適用多種工程需要，加快施工速度，降低施工成本。
文檔編號C04B22/14GK103145362SQ201310095590
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月25日 優先權日2013年3月25日
發明者姬永生, 喬巍, 田豐 申請人:中國礦業大學