本發(fā)明涉及固體廢棄物綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及堿激發(fā)鋇渣粉及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

鋇渣是鋇鹽生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物。鋇渣屬于危險(xiǎn)廢物，其堆放污染環(huán)境，損害人體健康和侵占土地。特別是鋇渣中的水溶性鋇容易滲入地下水，使地下水鋇離子超標(biāo)，對(duì)人體造成巨大的傷害。

目前，針對(duì)鋇渣的應(yīng)用最多、開(kāi)發(fā)力度最大的是將鋇渣用作水泥混合材，通過(guò)替代一定量的膠凝材料或者水泥來(lái)?yè)胶褪褂?，不僅能夠降低混凝土類商品的價(jià)格，而且能夠?qū)⒐腆w廢棄物鋇渣有效利用；另外，利用鋇渣制取建材磚也是鋇渣應(yīng)用的又一重要途徑。

但是，由于鋇渣粉具有潛在的水硬性，活性低，若不激發(fā)其潛在的活性，試件的強(qiáng)度難以提前發(fā)揮出來(lái)，更無(wú)法在早期體現(xiàn)出膠結(jié)性，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng)，造成鋇渣粉砂漿混凝土的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，使鋇渣不能高效利用；目前對(duì)于鋇渣活性的激發(fā)，大部分是由于對(duì)激發(fā)劑的應(yīng)用以及激發(fā)劑的堿度控制不恰當(dāng)?shù)葐?wèn)題，不能使堿激發(fā)鋇渣硬化成型效果發(fā)揮到最大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)鋇渣的高附加值利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和問(wèn)題，本發(fā)明目的是提供堿激發(fā)鋇渣粉及其制備方法和應(yīng)用。本堿激發(fā)劑可以有效的激發(fā)鋇渣粉砂漿的活性，使之較快的達(dá)到終凝，并且可以隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng)強(qiáng)度持續(xù)得到增長(zhǎng)，且28d強(qiáng)度倒縮可以控制在合理的范圍內(nèi)；而且成本低，能快速的應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)。解決現(xiàn)有的鋇渣粉由于激發(fā)劑應(yīng)用以及激發(fā)劑的堿度控制不恰當(dāng)?shù)仍颍y以將堿激發(fā)鋇渣硬化成型效果發(fā)揮到最大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)鋇渣高附加值利用的技術(shù)問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的堿激發(fā)鋇渣粉，以所述鋇渣粉使用總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述堿激發(fā)鋇渣粉中包括20.0％～30.0％的水玻璃、1.5％～3.0％的氫氧化鈉、0.04％～0.06％的聚羧酸干粉、0.01％～0.04％的膨脹劑。

進(jìn)一步地，以所述鋇渣粉使用總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述堿激發(fā)鋇渣粉中包括20.0％～25.0％的水玻璃、1.5％～2.3％的氫氧化鈉、0.04％～0.05％的聚羧酸干粉、0.01％～0.02％的膨脹劑。

進(jìn)一步地，以所述鋇渣粉使用總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述堿激發(fā)鋇渣粉中包括25.0％～30.0％的水玻璃、2.3％～3.0％的氫氧化鈉、0.05％～0.06％的聚羧酸干粉、0.02％～0.04％的膨脹劑。

進(jìn)一步地，所述水玻璃波美度為45-50，固體含量為42-45％，水玻璃模數(shù)為2.5-2.8。

優(yōu)選地，所述水玻璃波美度為48-50，固體含量為43％，水玻璃模數(shù)為2.6。

進(jìn)一步地，所述聚羧酸干粉采用摻量為1.0～1.2％時(shí)，其減水率可以達(dá)到25％以上的聚羧酸干粉。

具體地，所述膨脹劑采用氧化鈣和硫鋁酸鈣等現(xiàn)有常規(guī)的膨脹劑均可。

進(jìn)一步地，所述的氫氧化鈉為分析純。

本發(fā)明的堿激發(fā)鋇渣粉作為混凝土外加劑添加至蒸養(yǎng)混凝土鋇渣粉砂漿中的應(yīng)用，將上述原料攪拌均勻，澆筑成型普通灑水養(yǎng)護(hù)即可。

本發(fā)明的堿激發(fā)鋇渣粉的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、按權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述堿激發(fā)鋇渣粉組分及含量稱取各原料；并將聚羧酸干粉與膨脹劑以及適量水加入鋇渣粉砂漿中混合均勻；

步驟二、將氫氧化鈉加入到原水玻璃溶液中，通過(guò)控制氫氧化鈉的摻入量調(diào)節(jié)水玻璃的模數(shù)，均勻混合后得液體混合物；

步驟三、將上述步驟二得到的液體混合物加入步驟一的混料中，攪拌均勻即可。

本發(fā)明提供的堿激發(fā)鋇渣粉及其制備方法和應(yīng)用，通過(guò)氫氧化鈉調(diào)節(jié)水玻璃的堿度，從而改變水玻璃的模數(shù)和性質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上添加聚羧酸干粉的目的是為了降低用水量，改變拌合物的拌合性能，減少用水量，提高強(qiáng)度和水分揮發(fā)造成的干縮等影響；添加膨脹劑是防止試件在硬化的過(guò)程中試件收縮，通過(guò)加入膨脹劑能夠很好的抵消和抑制試件的收縮。各組分協(xié)同作用，將堿激發(fā)鋇渣硬化成型效果發(fā)揮到最大，增強(qiáng)堿激發(fā)劑對(duì)鋇渣粉活性激發(fā)和后期強(qiáng)度，不僅成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他同類別的產(chǎn)品，而且強(qiáng)度可以到達(dá)非承重結(jié)構(gòu)建筑磚塊的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。另外，本發(fā)明的堿激發(fā)劑為液體，無(wú)毒，可以提高鋇渣粉砂漿的耐久性和抗壓強(qiáng)度，對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕作用，極其適用于推廣應(yīng)用和生產(chǎn)。

而且，本發(fā)明的制備和使用方法簡(jiǎn)單，成本相對(duì)于同行業(yè)的其他產(chǎn)品大大降低。而且本發(fā)明的堿激發(fā)劑和各類鋇渣粉都有良好的適應(yīng)性，甚至也可以延伸到其他固體廢棄物中使用。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例1的堿激發(fā)鋇渣粉，以所述鋇渣粉使用的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述堿激發(fā)鋇渣粉中包括20.0％的水玻璃、1.7％的氫氧化鈉、0.05％的聚羧酸干粉和0.04％的氧化鈣，所述水玻璃需要與氫氧化鈉通過(guò)一定比例復(fù)合使用。其中，所述聚羧酸干粉采用摻量為1.0～1.2％時(shí)，減水率可以達(dá)到25％以上的聚羧酸干粉。

本發(fā)明實(shí)施例1的堿激發(fā)劑通過(guò)氫氧化鈉的用量調(diào)節(jié)水玻璃溶液的堿度，直接向水玻璃溶液中加入適量的氫氧化鈉攪拌溶解即可。

實(shí)施例2

本實(shí)施例2的堿激發(fā)鋇渣粉，以所述鋇渣粉使用的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述堿激發(fā)鋇渣粉中包括25.0％的水玻璃、2.1％的氫氧化鈉、0.06％的聚羧酸干粉和0.04％的氧化鈣，充分混合均勻后方可使用。

實(shí)施例3

本實(shí)施例3的堿激發(fā)鋇渣粉，以所述鋇渣粉使用的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述堿激發(fā)鋇渣粉中包括30.0％的水玻璃、2.5％的氫氧化鈉、0.06％的聚羧酸干粉和0.04％的氧化鈣，充分混合均勻后方可使用。

實(shí)施例4

本實(shí)施例4的堿激發(fā)鋇渣粉的制備方法，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的：

步驟一、按所述配比劑百分?jǐn)?shù)含量稱取各原料；將羧酸干粉與膨脹劑與鋇渣粉砂漿混合均勻；

步驟二、將氫氧化鈉加入到原水玻璃溶液中，通過(guò)控制摻入量調(diào)劑水玻璃的模數(shù)，以此達(dá)到可以激發(fā)鋇渣粉的活性的堿度，混合均勻后，留樣備用；

步驟三、步驟二所配制的液體加入至步驟一所配樣中，攪拌均勻，澆筑成型普通灑水養(yǎng)護(hù)即可。

試驗(yàn)例

本發(fā)明采用實(shí)施例4的制備方法，將實(shí)施例1-3的配比得到的堿激發(fā)鋇渣粉作為試驗(yàn)組與對(duì)比組，通過(guò)40mm×40mm×160mm的成型試塊做強(qiáng)度對(duì)比。

試驗(yàn)組采用鋇渣粉與砂子比例為4:1的比例作為鋇渣粉砂漿配比。

對(duì)比組中僅加入水作為比較，所有物質(zhì)摻量以鋇渣粉質(zhì)量為基準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)果如下表1。

表1強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果對(duì)比表

通過(guò)表1的測(cè)試結(jié)果可以看出，本發(fā)明的堿激發(fā)劑相對(duì)于未摻時(shí)的對(duì)比組具有明顯的效果，且強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于相同配比下的對(duì)比組的強(qiáng)度，有效的提高鋇渣粉的硬化強(qiáng)度，對(duì)于鋇渣等固體廢棄物的利用意義重大，本發(fā)明的關(guān)鍵在于個(gè)組分摻量的控制，尤其對(duì)于鋇渣粉的綜合利用具有重要的意義。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。