利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質固化劑和泡沫混凝土的方法
2023-07-22 22:52:01
專利名稱：利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質固化劑和泡沫混凝土的方法
技術領域：
本發明屬於建築材料領域，具體的說，涉及一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰等建築垃圾製備為汙水絮凝沉降劑、土壤土質固化劑和泡沫混凝土的方法。
背景技術：
泡沫混凝土是一種輕質多孔材料。它與泡沫玻璃、泡沫陶瓷、泡沫鋁並稱為四大無機泡沫材料，是四大無機泡沫材料中產銷量最大、最有發展前景的功能材料。 泡沫混凝土是自水泥混凝土產生100多年來最重大的科技進步之一。它將重質的水泥混凝土輕質化、功能化，賦予它輕質、保溫、隔熱、吸聲、隔聲、耐火、防火、抗滲、防水、抗衝擊波、抗電磁波、透水、透氣、過濾、抗腐蝕、保水、吸能等幾十種功能。是迄今為止功能最多的大宗無機輕質材料之一。它的發明與應用，為混凝土開闢了一個特種應用領域。未來，泡沫混凝土將深刻影響人們的生活，造福於社會方方面面。其重大意義將會在日後很快顯現。目前泡沫混凝土在建築保溫隔熱、管道及熱工設備保溫、冷庫保溫、工業爐窯保溫、室外吸音材料(公路、鐵路吸音屏障)、室內牆面吸聲、隔聲夾芯複合板(隔斷薄板)、機場防護吸能應用、射擊和爆炸吸能防護、透水地磚、透氣植草地面、河沙水過濾、工業機械過濾層、防火門、防火板、建築防水及工程防水、地下及水中工程抗氯離子侵蝕、室內輕質裝飾品、外牆輕質裝飾磚、輕質園林製品、海上漂浮操作平臺、海上風力發電機漂浮基座、水上漂浮住宅和漁村、漂浮人工島、水上賓館、水上餐廳、水上遊樂園、礦井巷道頂板冒落空洞充填、煤礦採空區回填、井支護製品、煤井密封牆體、礦井堵水、油田應用、泡沫混凝土固井、 泡沫鑽井堵漏等大量應用。泡沫混凝土雖然有很多優點，但是現在的生產成本還比較高。赤泥是鋁土礦生產氧化鋁過程中排出的工業廢渣，由於鋁土礦含鐵較高，殘渣外觀像紅色粘土，因此俗稱為「赤泥」。赤泥的處理和綜合治理一直都是一個世界性難題。現在的赤泥主要都是採取海底或陸地進行填埋處理。如果能將赤泥利用進行處理而製得泡沫混凝土，將是變廢為寶，一舉多得既解決了赤泥處理難題，又會大大降低生產泡沫混凝土的成本。
發明內容
為解決以上技術問題，本發明的目的在於提供一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰等建築垃圾製備泡沫混凝土的方法。本發明目的是這樣實現的一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質因化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進行
(1)按重量份數配取赤泥50 200份，煤矸石或/和粉煤灰10 150份，混合研磨為粒徑細度< 0. 088mm的混合粉劑料，然後將混合粉劑料分為a、b和c三部分經過不同的工藝路線；
(2)a部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉，加入量按重量份數為a部分混合粉劑料1 98份，固體水玻璃粉1 2份，混合均勻製得汙水絮凝沉降劑；混合粉劑料粒徑細度 ^ 0. 088mm後，其表面活性就非常大，吸附能力增強，加上固體水玻璃粉，固體水玻璃粉在裡面作為一種激發劑。(3) b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質素磺酸鈣粉，加入量按重量份數為b部分混合粉劑料1 92份，固體水玻璃粉1 4份，木質素磺酸鈣粉1 4份，混合均勻製得土壤土質固化劑；混合粉劑料粒徑細度< 0. 088mm後，其表面活性就非常大，吸附能力增強，加上固體水玻璃粉，固體水玻璃粉在裡面作為一種激發劑，木質素磺酸鈣粉在裡面起膠凝的作用，使得土壤土質固化劑成為一種很好的膠凝材料。(4) c部分混合粉劑料加入再生機制砂和/或再生機制骨粒、水、外加劑、耐鹼纖維，加入量按重量份數為c部分混合粉劑料60 350份、再生機制砂/再生機制骨粒10 100份，水60 250份放入容器內，強制攪拌30 50分鐘後加入外加劑0. 5 5份，耐鹼纖維0. 5 1份，添加劑0. 5 5份，再混合攪拌均勻後，加入發泡劑10 20份，再混合攪拌均勻，注入現場施工作業面或工廠模具廠，待其自流平，靜置10 30分鐘內發泡完成， M小時後達到所需強度，經養護後，製得成形的泡沫混凝土，再經機械切割就製得相關製品。通過同一生產線在步驟(1)完成後分為3條線路和加入不同的添加物，最後同時得到 3種不同的產品，且在整個工藝中沒有高溫、高壓等工序，完全達到了零排放，無害化。製得的泡沫混凝土相比傳統產品，質量輕、強度更高。步驟(4)中所述再生機制石砂的級配比例為粒徑0. 5 2mm比例彡35%，粒徑 0. 25mm以上比例彡50%，粒徑0. 074mm以上比例彡75% ；再生機制骨粒的級配比例為粒徑 25 40mm比例彡50%，粒徑10 25mm比例彡75%。步驟(4)中所述水加入硫酸，配製為質量濃度為1 5%的硫酸溶液。步驟(4)中所述外加劑是緩凝減水劑和硬脂酸鹽類防水劑混合液體；所述耐鹼纖維是耐鹼聚丙烯纖維，所述添加劑是木質素磺酸鈣粉，重鈣粉，固體水玻璃粉，碳酸鋰，聚乙稀醇，水性環氧樹脂組成的混合添加劑，所述發泡劑為三乙醇胺，乙二胺組成的發泡劑。所製得的泡沫混凝土經過檢測密度容重為80— 700kg/m3，導熱係數在0. 045— 0. Iw/ (m · k)範圍內，抗壓強度在0. 3 — 8Mpa之間，泡沫孔徑為1 一3mm。均適用於現場樓面，樓頂、牆面、地面、路面、礦井等的保溫隔熱和填充的眾多施工現場以及工廠內用模具製作泡沫混凝土和保溫隔熱板材，保溫隔熱裝飾一體板材、吸音板材、防火板材等眾多產品功能性。有益效果
1、本發明實現了整個綠色過程的無害化、減量化、穩定化、資源化的「四化」目標技術。 同時達到了零排放，高利用率、高附加值、產業化生產的終極目標免燒結，赤泥、煤矸石/粉煤灰、經製備後是性能優異的膠凝材料，可完全替代水泥，以跨領域、多學科，以廢利廢和以廢治廢形成了循環經濟產業鏈和產業集團群，對我國的節能減排和發展戰略性新興產業以及循環經濟產業有著巨大的推動示範作用，同時能產生巨大的社會效益和經濟效益。2、本發明涉及的赤泥、煤矸石、汙水絮凝沉降劑製備方法，屬於環境保護技術領域，以廢利廢、以廢治廢，低成本，絮凝時間快，使用方便，用量巨大。3、本發明涉及赤泥、煤矸石/粉煤灰、土壤土質固化劑的製備方法，以廢利廢，強度高，穩定性好，完全替代水泥，屬於公路建設、交通節能和生態治理、生態修復技術領域，用量巨大。4、本發明涉及赤泥、煤矸石/粉煤灰、泡沫混凝土及其相關功能性製品的製備方法，眾多領域的應用。
具體實施例方式實施例1
一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質固化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進行
(1)按重量份數配取赤泥50份，煤矸石或/和粉煤灰10份，混合研磨為粒徑細度 ^ 0. 088mm的混合粉劑料，然後將混合粉劑料分為a、b和c三部分經過不同的工藝路線；
(2)a部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉，加入量按重量份數為(以a部分混合粉劑料和固體水玻璃粉為總重量):a部分混合粉劑料1份，固體水玻璃粉1份，混合均勻製得汙水絮凝沉降劑；
(3)b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質素磺酸鈣粉，加入量按重量份數為(以 b部分混合粉劑料、固體水玻璃粉和木質素磺酸鈣粉為總重量):b部分混合粉劑料1份，固體水玻璃粉1份，木質素磺酸鈣粉1份，混合均勻製得土壤土質固化劑；
(4)c部分混合粉劑料加入再生機制砂和/或再生機制骨粒、水、外加劑、耐鹼纖維，加入量按重量份數為(以c部分混合粉劑料、再生機制砂和/或再生機制骨粒、水、外加劑、耐鹼纖維為總重量):c部分混合粉劑料60份、再生機制砂/再生機制骨粒10份，水60份放入容器內，強制攪拌30分鐘後加入外加劑0. 5份，耐鹼纖維0. 5份，添加劑0. 5份，再混合攪拌均勻後，加入發泡劑10份，再混合攪拌均勻，注入現場施工作業面或工廠模具廠，待其自流平，靜置10分鐘內發泡完成，M小時後達到所需強度，經養護後，製得成形的泡沫混凝土，再經機械切割就製得相關製品。實施例2
一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質因化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進行
(1)按重量份數配取赤泥200份，煤矸石或/和粉煤灰150份，混合研磨為粒徑細度 ^ 0. 088mm的混合粉劑料，然後將混合粉劑料分為a、b和c三部分經過不同的工藝路線；
(2)a部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉，加入量按重量份數為a部分混合粉劑料98 份，固體水玻璃粉2份，混合均勻製得汙水絮凝沉降劑；
(3)b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質素磺酸鈣粉，加入量按重量份數為b 部分混合粉劑料92份，固體水玻璃粉4份，木質素磺酸鈣粉4份，混合均勻製得土壤土質固化劑；
(4)c部分混合粉劑料加入再生機制砂和/或再生機制骨粒、水、外加劑、耐鹼纖維，加入量按重量份數為c部分混合粉劑料350份、再生機制砂/再生機制骨粒100份，水250份放入容器內，強制攪拌50分鐘後加入外加劑5份，耐鹼纖維1份，添加劑5份，再混合攪拌均勻後，加入發泡劑20份，再混合攪拌均勻，注入現場施工作業面或工廠模具廠，待其自流平，靜置30分鐘內發泡完成，M小時後達到所需強度，經養護後，製得成形的泡沫混凝土，再經機械切割就製得相關製品。所述再生機制石砂的級配比例為粒徑2mm比例彡35%，粒徑0. 25mm以上比例彡50%，粒徑0. 074mm以上比例彡75% ；再生機制骨粒的級配比例為 粒徑40mm比例彡50%，粒徑25mm比例彡75%。所述水加入硫酸，配製為質量濃度為1%的硫酸溶液。所述外加劑是緩凝減水劑和硬脂酸鹽類防水劑混合液體；所述耐鹼纖維是耐鹼聚丙烯纖維，所述添加劑是木質素磺酸鈣粉，重鈣粉，固體水玻璃粉，碳酸鋰，聚乙稀醇，水性環氧樹脂組成的混合劑，所述發泡劑為三乙醇胺，乙二胺組成的發泡劑。
實施例3
一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質因化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進行
(1)按重量份數配取赤泥100份，煤矸石或/和粉煤灰75份，混合研磨為粒徑細度 ^ 0. 088mm的混合粉劑料，然後將混合粉劑料分為a、b和c三部分經過不同的工藝路線；
(2)a部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉，加入量按重量份數為a部分混合粉劑料1 98份，固體水玻璃粉1份，混合均勻製得汙水絮凝沉降劑；
(3)b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質素磺酸鈣粉，加入量按重量份數為b 部分混合粉劑料45份，固體水玻璃粉2份，木質素磺酸鈣粉2份，混合均勻製得土壤土質固化劑；
(4)c部分混合粉劑料加入再生機制砂和/或再生機制骨粒、水、外加劑、耐鹼纖維，加入量按重量份數為c部分混合粉劑料200份、再生機制砂/再生機制骨粒50份，水150份放入容器內，強制攪拌40分鐘後加入外加劑2. 5份，耐鹼纖維0. 8份，添加劑2. 5份，再混合攪拌均勻後，加入發泡劑15份，再混合攪拌均勻，注入現場施工作業面或工廠模具廠， 待其自流平，靜置20分鐘內發泡完成，M小時後達到所需強度，經養護後，製得成形的泡沫混凝土，再經機械切割就製得相關製品。所述再生機制石砂的級配比例為粒徑2mm比例彡；35%，粒徑0. 25mm以上比例彡50%，粒徑0. 074mm以上比例彡75% ；再生機制骨粒的級配比例為粒徑40mm比例彡50%，粒徑25mm比例彡75%。所述水加入硫酸，配製為質量濃度為5%的硫酸溶液。外加劑是緩凝減水劑和硬脂酸鹽類防水劑混合液體；所述耐鹼纖維是耐鹼聚丙烯纖維，所述添加劑是木質素磺酸鈣粉，重鈣粉，固體水玻璃粉，碳酸鋰，聚乙稀醇， 水性環氧樹脂組成的混合劑，所述發泡劑為三乙醇胺，乙二胺組成的發泡劑。
權利要求
1.一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質固化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進行(1)按重量份數配取赤泥50 200份，煤矸石或/和粉煤灰10 150份，混合研磨為粒徑細度< 0. 088mm的混合粉劑料，然後將混合粉劑料分為a、b和c三部分經過不同的工藝路線；(2)a部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉，加入量按重量份數為a部分混合粉劑料1 98份，固體水玻璃粉1 2份，混合均勻製得汙水絮凝沉降劑；(3)b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質素磺酸鈣粉，加入量按重量份數為b 部分混合粉劑料1 92份，固體水玻璃粉1 4，木質素磺酸鈣粉1 4，混合均勻製得土壤土質固化劑；(4)c部分混合粉劑料加入再生機制砂和/或再生機制骨粒、水、外加劑、耐鹼纖維，加入量按重量份數為c部分混合粉劑料60 350份、再生機制砂/再生機制骨粒10 100 份，水60 250份放入容器內，強制攪拌30 50分鐘後加入外加劑0. 5 5份，耐鹼纖維 0. 5 1份，添加劑0. 5 5份，再混合攪拌均勻後，加入發泡劑10 20份，再混合攪拌均勻，注入現場施工作業面或工廠模具廠，待其自流平，靜置10 30分鐘內發泡完成，24小時後達到所需強度，經養護後，製得成形的泡沫混凝土，再經機械切割就製得相關製品。
2.根據權利要求1所述利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質固化劑和泡沫混凝土的方法，其特徵在於步驟(4)中所述再生機制石砂的級配比例為粒徑0. 5—2mm比例彡35%，粒徑0. 25mm以上比例彡50%，粒徑0. 074mm以上比例彡75% ；再生機制骨粒的級配比例為粒徑25— 40mm比例彡50%，粒徑10 — 25mm比例彡75%。
3.根據權利要求1所述利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質固化劑和泡沫混凝土的方法，其特徵在於步驟(4)中所述水加入硫酸，配製為質量濃度為 1 5%的硫酸溶液。
4.根據權利要求1所述利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質因化劑和泡沫混凝土的方法，其特徵在於步驟(4)中所述外加劑是緩凝減水劑和硬脂酸鹽類防水劑混合液體；所述耐鹼纖維是耐鹼聚丙烯纖維，所述添加劑是木質素磺酸鈣粉，重鈣粉，固體水玻璃粉，碳酸鋰，聚乙稀醇，水性環氧樹脂組成的混合添加劑，所述發泡劑為 三乙醇胺，乙二胺組成的發泡劑。
全文摘要
本發明公開了一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰製備汙水絮凝沉降劑、土壤土質固化劑和泡沫混凝土的方法，按重量份數配取赤泥，煤矸石或/和粉煤灰，分為a、b和c三部分經過不同的工藝路線；a部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉製得汙水絮凝沉降劑；b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質素磺酸鈣粉製得土壤土質固化劑；c部分混合粉劑料加入再生機制砂和/或再生機制骨粒、水、外加劑、耐鹼纖維製得泡沫混凝土。本發明實現了整個綠色過程的無害化、減量化、穩定化、資源化的「四化」目標技術，同時達到了零排放，高利用率、高附加值、產業化生產的終極目標，以跨領域、多學科，以廢利廢和以廢治廢形成了循環經濟產業鏈和產業集團群。
文檔編號C04B28/26GK102167430SQ20111000475
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月12日 優先權日2011年1月12日
發明者文姝睿, 文希元 申請人:文希元