專利名稱：利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)固化劑和泡沫混凝土的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體的說，涉及一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰等建筑垃圾制備為污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)固化劑和泡沫混凝土的方法。
背景技術(shù)：
泡沫混凝土是一種輕質(zhì)多孔材料。它與泡沫玻璃、泡沫陶瓷、泡沫鋁并稱為四大無機(jī)泡沫材料，是四大無機(jī)泡沫材料中產(chǎn)銷量最大、最有發(fā)展前景的功能材料。 泡沫混凝土是自水泥混凝土產(chǎn)生100多年來最重大的科技進(jìn)步之一。它將重質(zhì)的水泥混凝土輕質(zhì)化、功能化，賦予它輕質(zhì)、保溫、隔熱、吸聲、隔聲、耐火、防火、抗?jié)B、防水、抗沖擊波、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(jī)輕質(zhì)材料之一。它的發(fā)明與應(yīng)用，為混凝土開辟了一個(gè)特種應(yīng)用領(lǐng)域。未來，泡沫混凝土將深刻影響人們的生活，造福于社會(huì)方方面面。其重大意義將會(huì)在日后很快顯現(xiàn)。目前泡沫混凝土在建筑保溫隔熱、管道及熱工設(shè)備保溫、冷庫保溫、工業(yè)爐窯保溫、室外吸音材料(公路、鐵路吸音屏障)、室內(nèi)墻面吸聲、隔聲夾芯復(fù)合板(隔斷薄板)、機(jī)場(chǎng)防護(hù)吸能應(yīng)用、射擊和爆炸吸能防護(hù)、透水地磚、透氣植草地面、河沙水過濾、工業(yè)機(jī)械過濾層、防火門、防火板、建筑防水及工程防水、地下及水中工程抗氯離子侵蝕、室內(nèi)輕質(zhì)裝飾品、外墻輕質(zhì)裝飾磚、輕質(zhì)園林制品、海上漂浮操作平臺(tái)、海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)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、水上游樂園、礦井巷道頂板冒落空洞充填、煤礦采空區(qū)回填、井支護(hù)制品、煤井密封墻體、礦井堵水、油田應(yīng)用、泡沫混凝土固井、 泡沫鉆井堵漏等大量應(yīng)用。泡沫混凝土雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但是現(xiàn)在的生產(chǎn)成本還比較高。赤泥是鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁過程中排出的工業(yè)廢渣，由于鋁土礦含鐵較高，殘?jiān)庥^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(gè)世界性難題?，F(xiàn)在的赤泥主要都是采取海底或陸地進(jìn)行填埋處理。如果能將赤泥利用進(jìn)行處理而制得泡沫混凝土，將是變廢為寶，一舉多得既解決了赤泥處理難題，又會(huì)大大降低生產(chǎn)泡沫混凝土的成本。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰等建筑垃圾制備泡沫混凝土的方法。本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)因化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進(jìn)行
(1)按重量份數(shù)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(xì)度< 0. 088mm的混合粉劑料，然后將混合粉劑料分為a、b和c三部分經(jīng)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(shù)為a部分混合粉劑料1 98份，固體水玻璃粉1 2份，混合均勻制得污水絮凝沉降劑；混合粉劑料粒徑細(xì)度 ^ 0. 088mm后，其表面活性就非常大，吸附能力增強(qiáng)，加上固體水玻璃粉，固體水玻璃粉在里面作為一種激發(fā)劑。(3) b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質(zhì)素磺酸鈣粉，加入量按重量份數(shù)為b部分混合粉劑料1 92份，固體水玻璃粉1 4份，木質(zhì)素磺酸鈣粉1 4份，混合均勻制得土壤土質(zhì)固化劑；混合粉劑料粒徑細(xì)度< 0. 088mm后，其表面活性就非常大，吸附能力增強(qiáng)，加上固體水玻璃粉，固體水玻璃粉在里面作為一種激發(fā)劑，木質(zhì)素磺酸鈣粉在里面起膠凝的作用，使得土壤土質(zhì)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(jī)制砂和/或再生機(jī)制骨粒、水、外加劑、耐堿纖維，加入量按重量份數(shù)為c部分混合粉劑料60 350份、再生機(jī)制砂/再生機(jī)制骨粒10 100份，水60 250份放入容器內(nèi)，強(qiáng)制攪拌30 50分鐘后加入外加劑0. 5 5份，耐堿纖維0. 5 1份，添加劑0. 5 5份，再混合攪拌均勻后，加入發(fā)泡劑10 20份，再混合攪拌均勻，注入現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面或工廠模具廠，待其自流平，靜置10 30分鐘內(nèi)發(fā)泡完成， M小時(shí)后達(dá)到所需強(qiáng)度，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，制得成形的泡沫混凝土，再經(jīng)機(jī)械切割就制得相關(guān)制品。通過同一生產(chǎn)線在步驟(1)完成后分為3條線路和加入不同的添加物，最后同時(shí)得到 3種不同的產(chǎn)品，且在整個(gè)工藝中沒有高溫、高壓等工序，完全達(dá)到了零排放，無害化。制得的泡沫混凝土相比傳統(tǒng)產(chǎn)品，質(zhì)量輕、強(qiáng)度更高。步驟(4)中所述再生機(jī)制石砂的級(jí)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(jī)制骨粒的級(jí)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，配制為質(zhì)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；所述耐堿纖維是耐堿聚丙烯纖維，所述添加劑是木質(zhì)素磺酸鈣粉，重鈣粉，固體水玻璃粉，碳酸鋰，聚乙稀醇，水性環(huán)氧樹脂組成的混合添加劑，所述發(fā)泡劑為三乙醇胺，乙二胺組成的發(fā)泡劑。所制得的泡沫混凝土經(jīng)過檢測(cè)密度容重為80— 700kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)在0. 045— 0. Iw/ (m · k)范圍內(nèi)，抗壓強(qiáng)度在0. 3 — 8Mpa之間，泡沫孔徑為1 一3mm。均適用于現(xiàn)場(chǎng)樓面，樓頂、墻面、地面、路面、礦井等的保溫隔熱和填充的眾多施工現(xiàn)場(chǎng)以及工廠內(nèi)用模具制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(chǎn)品功能性。有益效果
1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了整個(gè)綠色過程的無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化的“四化”目標(biāo)技術(shù)。 同時(shí)達(dá)到了零排放，高利用率、高附加值、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的終極目標(biāo)免燒結(jié)，赤泥、煤矸石/粉煤灰、經(jīng)制備后是性能優(yōu)異的膠凝材料，可完全替代水泥，以跨領(lǐng)域、多學(xué)科，以廢利廢和以廢治廢形成了循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)群，對(duì)我國(guó)的節(jié)能減排和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)有著巨大的推動(dòng)示范作用，同時(shí)能產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2、本發(fā)明涉及的赤泥、煤矸石、污水絮凝沉降劑制備方法，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，以廢利廢、以廢治廢，低成本，絮凝時(shí)間快，使用方便，用量巨大。3、本發(fā)明涉及赤泥、煤矸石/粉煤灰、土壤土質(zhì)固化劑的制備方法，以廢利廢，強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，完全替代水泥，屬于公路建設(shè)、交通節(jié)能和生態(tài)治理、生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，用量巨大。4、本發(fā)明涉及赤泥、煤矸石/粉煤灰、泡沫混凝土及其相關(guān)功能性制品的制備方法，眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)固化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進(jìn)行
(1)按重量份數(shù)配取赤泥50份，煤矸石或/和粉煤灰10份，混合研磨為粒徑細(xì)度 ^ 0. 088mm的混合粉劑料，然后將混合粉劑料分為a、b和c三部分經(jīng)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(shù)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，混合均勻制得污水絮凝沉降劑；
(3)b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質(zhì)素磺酸鈣粉，加入量按重量份數(shù)為(以 b部分混合粉劑料、固體水玻璃粉和木質(zhì)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(zhì)素磺酸鈣粉1份，混合均勻制得土壤土質(zhì)固化劑；
(4)c部分混合粉劑料加入再生機(jī)制砂和/或再生機(jī)制骨粒、水、外加劑、耐堿纖維，加入量按重量份數(shù)為(以c部分混合粉劑料、再生機(jī)制砂和/或再生機(jī)制骨粒、水、外加劑、耐堿纖維為總重量):c部分混合粉劑料60份、再生機(jī)制砂/再生機(jī)制骨粒10份，水60份放入容器內(nèi)，強(qiáng)制攪拌30分鐘后加入外加劑0. 5份，耐堿纖維0. 5份，添加劑0. 5份，再混合攪拌均勻后，加入發(fā)泡劑10份，再混合攪拌均勻，注入現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面或工廠模具廠，待其自流平，靜置10分鐘內(nèi)發(fā)泡完成，M小時(shí)后達(dá)到所需強(qiáng)度，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，制得成形的泡沫混凝土，再經(jīng)機(jī)械切割就制得相關(guān)制品。實(shí)施例2
一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)因化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進(jìn)行
(1)按重量份數(shù)配取赤泥200份，煤矸石或/和粉煤灰150份，混合研磨為粒徑細(xì)度 ^ 0. 088mm的混合粉劑料，然后將混合粉劑料分為a、b和c三部分經(jīng)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(shù)為a部分混合粉劑料98 份，固體水玻璃粉2份，混合均勻制得污水絮凝沉降劑；
(3)b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質(zhì)素磺酸鈣粉，加入量按重量份數(shù)為b 部分混合粉劑料92份，固體水玻璃粉4份，木質(zhì)素磺酸鈣粉4份，混合均勻制得土壤土質(zhì)固化劑；
(4)c部分混合粉劑料加入再生機(jī)制砂和/或再生機(jī)制骨粒、水、外加劑、耐堿纖維，加入量按重量份數(shù)為c部分混合粉劑料350份、再生機(jī)制砂/再生機(jī)制骨粒100份，水250份放入容器內(nèi)，強(qiáng)制攪拌50分鐘后加入外加劑5份，耐堿纖維1份，添加劑5份，再混合攪拌均勻后，加入發(fā)泡劑20份，再混合攪拌均勻，注入現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面或工廠模具廠，待其自流平，靜置30分鐘內(nèi)發(fā)泡完成，M小時(shí)后達(dá)到所需強(qiáng)度，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，制得成形的泡沫混凝土，再經(jīng)機(jī)械切割就制得相關(guān)制品。所述再生機(jī)制石砂的級(jí)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(jī)制骨粒的級(jí)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，配制為質(zhì)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；所述耐堿纖維是耐堿聚丙烯纖維，所述添加劑是木質(zhì)素磺酸鈣粉，重鈣粉，固體水玻璃粉，碳酸鋰，聚乙稀醇，水性環(huán)氧樹脂組成的混合劑，所述發(fā)泡劑為三乙醇胺，乙二胺組成的發(fā)泡劑。
實(shí)施例3
一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)因化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進(jìn)行
(1)按重量份數(shù)配取赤泥100份，煤矸石或/和粉煤灰75份，混合研磨為粒徑細(xì)度 ^ 0. 088mm的混合粉劑料，然后將混合粉劑料分為a、b和c三部分經(jīng)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(shù)為a部分混合粉劑料1 98份，固體水玻璃粉1份，混合均勻制得污水絮凝沉降劑；
(3)b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質(zhì)素磺酸鈣粉，加入量按重量份數(shù)為b 部分混合粉劑料45份，固體水玻璃粉2份，木質(zhì)素磺酸鈣粉2份，混合均勻制得土壤土質(zhì)固化劑；
(4)c部分混合粉劑料加入再生機(jī)制砂和/或再生機(jī)制骨粒、水、外加劑、耐堿纖維，加入量按重量份數(shù)為c部分混合粉劑料200份、再生機(jī)制砂/再生機(jī)制骨粒50份，水150份放入容器內(nèi)，強(qiáng)制攪拌40分鐘后加入外加劑2. 5份，耐堿纖維0. 8份，添加劑2. 5份，再混合攪拌均勻后，加入發(fā)泡劑15份，再混合攪拌均勻，注入現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面或工廠模具廠， 待其自流平，靜置20分鐘內(nèi)發(fā)泡完成，M小時(shí)后達(dá)到所需強(qiáng)度，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，制得成形的泡沫混凝土，再經(jīng)機(jī)械切割就制得相關(guān)制品。所述再生機(jī)制石砂的級(jí)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(jī)制骨粒的級(jí)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，配制為質(zhì)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；所述耐堿纖維是耐堿聚丙烯纖維，所述添加劑是木質(zhì)素磺酸鈣粉，重鈣粉，固體水玻璃粉，碳酸鋰，聚乙稀醇， 水性環(huán)氧樹脂組成的混合劑，所述發(fā)泡劑為三乙醇胺，乙二胺組成的發(fā)泡劑。
權(quán)利要求
1.一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)固化劑和泡沫混凝土的方法，按以下步驟進(jìn)行(1)按重量份數(shù)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(xì)度< 0. 088mm的混合粉劑料，然后將混合粉劑料分為a、b和c三部分經(jīng)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(shù)為a部分混合粉劑料1 98份，固體水玻璃粉1 2份，混合均勻制得污水絮凝沉降劑；(3)b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質(zhì)素磺酸鈣粉，加入量按重量份數(shù)為b 部分混合粉劑料1 92份，固體水玻璃粉1 4，木質(zhì)素磺酸鈣粉1 4，混合均勻制得土壤土質(zhì)固化劑；(4)c部分混合粉劑料加入再生機(jī)制砂和/或再生機(jī)制骨粒、水、外加劑、耐堿纖維，加入量按重量份數(shù)為c部分混合粉劑料60 350份、再生機(jī)制砂/再生機(jī)制骨粒10 100 份，水60 250份放入容器內(nèi)，強(qiáng)制攪拌30 50分鐘后加入外加劑0. 5 5份，耐堿纖維 0. 5 1份，添加劑0. 5 5份，再混合攪拌均勻后，加入發(fā)泡劑10 20份，再混合攪拌均勻，注入現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面或工廠模具廠，待其自流平，靜置10 30分鐘內(nèi)發(fā)泡完成，24小時(shí)后達(dá)到所需強(qiáng)度，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，制得成形的泡沫混凝土，再經(jīng)機(jī)械切割就制得相關(guān)制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)固化劑和泡沫混凝土的方法，其特征在于步驟(4)中所述再生機(jī)制石砂的級(jí)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(jī)制骨粒的級(jí)配比例為粒徑25— 40mm比例彡50%，粒徑10 — 25mm比例彡75%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)固化劑和泡沫混凝土的方法，其特征在于步驟(4)中所述水加入硫酸，配制為質(zhì)量濃度為 1 5%的硫酸溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)因化劑和泡沫混凝土的方法，其特征在于步驟(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；所述耐堿纖維是耐堿聚丙烯纖維，所述添加劑是木質(zhì)素磺酸鈣粉，重鈣粉，固體水玻璃粉，碳酸鋰，聚乙稀醇，水性環(huán)氧樹脂組成的混合添加劑，所述發(fā)泡劑為 三乙醇胺，乙二胺組成的發(fā)泡劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用赤泥、煤矸石或/和粉煤灰制備污水絮凝沉降劑、土壤土質(zhì)固化劑和泡沫混凝土的方法，按重量份數(shù)配取赤泥，煤矸石或/和粉煤灰，分為a、b和c三部分經(jīng)過不同的工藝路線；a部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉制得污水絮凝沉降劑；b部分混合粉劑料加入固體水玻璃粉和木質(zhì)素磺酸鈣粉制得土壤土質(zhì)固化劑；c部分混合粉劑料加入再生機(jī)制砂和/或再生機(jī)制骨粒、水、外加劑、耐堿纖維制得泡沫混凝土。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了整個(gè)綠色過程的無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化的“四化”目標(biāo)技術(shù)，同時(shí)達(dá)到了零排放，高利用率、高附加值、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的終極目標(biāo)，以跨領(lǐng)域、多學(xué)科，以廢利廢和以廢治廢形成了循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)群。
文檔編號(hào)C04B28/26GK102167430SQ20111000475
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者文姝睿, 文希元 申請(qǐng)人:文希元