專利名稱：一種用工業(yè)廢渣生產建筑膠凝劑的工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑材料，尤其是涉及一種用工業(yè)廢渣生產可代替水泥的建筑膠凝劑的工藝方法。
背景技術：
1擬4年英國人阿斯普丁( Joi^ph Aspdin)用石灰石和粘土燒制成水泥，近兩百年來，水泥生產一直采用石灰石和煤炭，采用兩磨一燒工藝生產，消耗大量能源，排放大量的溫室氣體二氧化碳，嚴重破壞了環(huán)境。目前在生產水泥中，也添加部分煉鐵高爐水渣和粉煤灰，但添加比例很少。如果要增加高爐水渣或粉煤灰使用量，就要直接添加NaOH、有機胺、氯化鈣、食鹽等物質，這樣不僅增加成本，且?guī)нM不利于后期強度的有機質以及有腐蝕性氯離子等有害元素，質量不易控制。

發(fā)明內容
針對上述現有技術中水泥生產添加高爐水渣和粉煤灰等工業(yè)廢渣存在的問題，本發(fā)明提供了一種利用工業(yè)廢渣可生產出代替水泥的建筑膠凝劑，既不需要消耗燃料，又不會排放二氧化碳溫室氣體的工藝方法。本發(fā)明要解決的技術問題所采取的技術方案是所述用工業(yè)廢渣生產的建筑膠凝劑由活性劑、石膏、水泥熟料和礦渣組成，所述活性劑由含氧化鋁廢渣、石灰渣和堿金屬硫酸鹽廢渣組成，所述礦渣為高爐水渣或高爐水渣與粉煤灰混合物，并按下述工藝方法制備而成
(1)先將l_50%wt的含氧化鋁廢渣、l-50°/owt的堿金屬硫酸鹽廢渣和2-90%wt的石灰渣分別干燥破碎篩分成粒度小于5mm，再將其混合制成活性劑，
(2)將高爐水渣干燥破碎篩分制成礦渣，或將重量比為80 99 1 20的高爐水渣和粉煤灰干燥破碎篩分后混合制成礦渣，
(3)再將重量比為4 4 8^30 84飛2的活性劑、石膏、水泥熟料、礦渣加入球磨機進行研磨混合，使其表面積達到42(T500 m2 /g。所述含氧化鋁廢渣優(yōu)選煅燒鋁釩土廢渣、氧化鋁廢渣。所述堿金屬硫酸鹽廢渣是指在工業(yè)生產的無水硫酸鈉、硫酸鉀廢渣。所述高爐水渣由于具有潛在的水硬膠凝性能，可以作為優(yōu)質的水泥原料；所述粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是我國當前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污染大氣，若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害；所述含氧化鋁廢渣優(yōu)選煅燒鋁礬土廢渣和氧化鋁廢渣，煅燒鋁礬土主要用于高鋁瓷質耐磨材料，工業(yè)陶瓷等，對三氧化二鋁含量要求比較高，對影響白度鐵含量有嚴格限制，往往煅燒后三氧化二鋁含量低和含鐵高的鋁礬土就廢棄，嚴重浪費煅燒燃料和影響環(huán)境；本發(fā)明優(yōu)選在生成粘膠纖維等化纖或甲酸等產品過程，產生的大量工業(yè)廢渣硫酸鈉。此廢渣因純度偏低或含某些有氣味的雜質，影響其再其他領域使用，往往直接填埋或堆放影響環(huán)境。本發(fā)明基本要點利用堿金屬硫酸鹽廢渣中的Na2S04 (K2S04)和CaO在本發(fā)明物水化過程發(fā)生化學反應中生成含有NaOH (KOH)和CaS04的活性劑，NaOH和CaS04可以激發(fā)高爐水渣或高爐水渣與粉煤灰，使其具有潛在的水硬膠凝性能，煅燒鋁礬土含有大量的活性氧化鋁，與Ca (OH) 2反應生成鋁酸鈣，能迅速提高本發(fā)明的早期抗壓和抗折等物理強度， 能代替水泥用于建筑。本發(fā)明充分利用了工業(yè)廢渣，變廢為寶，不僅能確保膠凝劑質量，降低建筑用膠凝劑生產成本，而且不需要消耗燃料，節(jié)約了能源，又不會污染環(huán)境，是一種新型的環(huán)保型建筑用膠凝劑。相關部分化學反應方程式如下 HC00Na+H2S04=HC00H+Na2S04 Na2S04+Ca(OH)2=2Na0H+ CaS04。
具體實施例方式實施例一
第一步將煅燒鋁礬土廢渣、石灰渣、結塊的硫酸鈉廢渣干燥破碎篩分，要求粒徑小于 5mm。取煅燒鋁礬土廢渣1kg、含無水硫酸鈉廢渣Ikg、石灰渣2kg混合均勻，配制成活性劑， 第二步取10. Okg干燥的高爐水渣破碎篩分制成礦渣，
第三步取第一步制成的活性劑0. ^cg,干燥石膏0. ^cg,水泥熟料0. ^g，第二步制成的礦渣4. Ikg加入試驗球磨機進行研磨，使其表面積達到42(T500 m2 /g并充分均化32. 5 級建筑膠凝劑。抽取本實施例1生產的膠凝劑實驗測試按32. 5級礦渣硅酸鹽水泥各項物理性能標準測其各項性能指標
取3. 6kg上述制的建筑膠凝劑與10. 8kg標準砂、1. 8kg水做成兩組12個標準混凝土試塊。
進行細度、S03含量、MgO含量、燒失量、初凝時間、終凝時間測定，將兩組12個標準混凝土試塊分兩組進行3天、觀天的各項性能測試結果如下 表1 (國家標準為礦渣32. 5水泥國家標準)
權利要求
1.一種用工業(yè)廢渣生產建筑膠凝劑的工藝方法，其特征在于所述建筑膠凝劑由活性劑、石膏、水泥熟料和礦渣組成，所述活性劑由含氧化鋁廢渣、石灰渣和堿金屬硫酸鹽廢渣組成，所述礦渣為高爐水渣或高爐水渣與粉煤灰混合物，并按下述工藝方法制備而成(1)先將l_50%wt的含氧化鋁廢渣、l-50°/owt的堿金屬硫酸鹽廢渣和2-90%wt的石灰渣分別干燥破碎篩分成粒度小于5mm，再將其混合制成活性劑，(2)將高爐水渣或重量比為80 99 1 20的高爐水渣和粉煤灰分別干燥破碎篩分混合成礦渣，(3)再將重量比為4 4 8^30 84飛2的活性劑、石膏、水泥熟料、礦渣加入球磨機進行研磨混合，使其表面積達到42(T500 m2 /g。
2.根據權利要求1所述的一種用工業(yè)廢渣生產建筑膠凝劑的工藝方法，其特征在于 所述含氧化鋁廢渣為煅燒鋁釩土廢渣、氧化鋁廢渣。
3.根據權利要求1所述的一種用工業(yè)廢渣生產建筑膠凝劑的工藝方法，其特征在于 所述堿金屬硫酸鹽廢渣為無水硫酸鈉廢渣、無水硫酸鉀廢渣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用工業(yè)廢渣生產建筑膠凝劑的工藝方法，所述膠凝劑由活性劑、石膏、水泥熟料和礦渣組成，活性劑由含氧化鋁廢渣、石灰渣和堿金屬硫酸鹽廢渣組成，先將1-50%wt的含氧化鋁廢渣、1-50%wt的堿金屬硫酸鹽廢渣和2-90%wt的石灰渣干燥破碎篩分成粒度小于5mm，再將其混合制成活性劑，將重量比為80～100﹕0～20的高爐水渣和粉煤灰破碎篩分混合成礦渣，再將重量比為4∶4∶8~30∶84~62的活性劑、石膏、水泥熟料、礦渣加入球磨機進行研磨，使其表面積達到420～500㎡/g。本發(fā)明充分利用了工業(yè)廢渣，不僅能確保膠凝劑質量，降低建筑用膠凝劑生產成本，而且不需要消耗燃料，節(jié)約了能源，又不會污染環(huán)境。
文檔編號C04B7/21GK102249572SQ201110159809
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權日2011年6月15日
發(fā)明者徐雄文, 歐陽波, 鄔思德, 陳永明 申請人:徐雄文, 鄔思德