本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，尤其涉及利用各種廢料制備建筑材料的再利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：混合材的獲得，長期以來是活性材制造在一個地方，非活性材料在另一個地方，混凝土攪拌站需要將這兩種不同材料從不同的產(chǎn)地拉回攪拌站。這種傳統(tǒng)的制造工藝已統(tǒng)治了水泥廠和混凝土攪拌站行業(yè)，至今已有200多年。發(fā)達國家經(jīng)過幾十的建設發(fā)展，基本建設高速增長期早已結(jié)束，發(fā)達國家人口少，房屋和基礎建設對水泥廠和混凝土的用量總和連續(xù)十年不足中國的50％。中國為降低水泥的用量，從建國以來，國家一直在推廣混凝土攪拌站用水泥+粉煤灰+s95礦粉+砂石粉生產(chǎn)工藝，以滿足中國基礎設施、建筑行業(yè)的高速成長。目前隨著國家治理霧霾的環(huán)保力度加大，這兩個產(chǎn)業(yè)，通常用燒煤烘干礦山原料，再用磨機制造成粉狀物運到城市的傳統(tǒng)制備工藝，這種燒煤烘干法已不能適應現(xiàn)代人類的高環(huán)保標準要求，產(chǎn)業(yè)內(nèi)的眾多中小企業(yè)已面臨限產(chǎn)、停產(chǎn)。在國家環(huán)保政策執(zhí)行力度不斷加大的發(fā)展趨勢下，活性混合材，非活性混合材價格產(chǎn)量不斷減少，價格不斷上漲。傳統(tǒng)制造工藝的缺點，活性材制造在一個地方，非活性材料在另一個地方。這種傳統(tǒng)分不同地區(qū)的制備方法主要有以下幾點：a原料來源受地理位置制約、環(huán)境保護要求，制造地遠離產(chǎn)品使用地，高額的物流費用是制造商產(chǎn)品銷售半徑受到限。b傳統(tǒng)制備工藝對原料的含水量有嚴格的要求，通常用燒煤烘干，產(chǎn)品產(chǎn)出率在80％左右，多達20％的水份、燃燒粉塵損，造成巨大的污染和浪費，隨著國家治理霧霾的環(huán)保力度加大，限產(chǎn)、停產(chǎn)燒煤烘干制造廠政策強制執(zhí)行。該行業(yè)中小型企業(yè)面臨關(guān)閉的命運。c傳統(tǒng)制備工藝分不同地區(qū)、分類制造出的產(chǎn)品(常見的有：水泥、粉煤灰、s95礦粉、砂石粉混)，作為兩種以上粉狀產(chǎn)品，在制造和使用地需用不同專用倉儲罐容器儲存、在使用地要用多料倉混合線，造成水泥廠和攪拌站占地面巨大、設備投資加大，企業(yè)的競爭力下。一個年產(chǎn)百萬噸水泥廠占地300畝以上、一個年產(chǎn)百萬立方的混凝土攪拌站占地在30畝地左右，目前中國水泥和混凝土年產(chǎn)量在30億噸，國家土地資源浪費巨大。特別是在攪拌多在城市附近、使用上述粉狀物品的二次污染給城市的環(huán)境帶來污染是目前城市環(huán)保管理工作中的一大難題。上述粉狀物品的運輸需要專用運輸工具，如活性材料和非活性材料不在一個制造廠制造，增加了巨大物流量，造成巨大的能源浪費、環(huán)保治理費用巨大(目前多用水沖洗、水浪費、增大不必要的城市污水投資和運營成本)。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種多功能復合混合材，由以下重量份的原材料混合而成：1.6-32份鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣、1.6-40份不銹鋼廠鎳鐵渣廢料、2-48份城市建筑垃圾廢料、1.6-32份大理石加工廢料、1.6-40份鐵礦尾礦粉、2-48份花崗巖尾礦粉。進一步的，所述多功能復合混合材的含水量不超過總重量的1％。進一步的，所述多功能復合混合材的細度為410-640m2/kg。進一步的，所述的多功能復合混合材，由以下重量份的原材料混合而成：15份鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣、15份不銹鋼廠鎳鐵渣廢料、20份城市建筑垃圾廢料、10份大理石加工廢料、15份鐵礦尾礦粉、25份花崗巖尾礦粉。此外，還公開了一種多功能復合混合材的制備工藝，包括如下步驟：s1、制備hd活性復合粉，按照原材料重量份為8-40份的鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣、8-50份不銹鋼廠鎳鐵渣廢料和10-60份城市建筑垃圾廢料混合，攪拌均勻，再送入研磨設備中研磨，得到hd活性復合粉；s2、制備hd非活性復合粉，按照原材料重量份為8-40份的大理石加工廢料、8-50份的鐵礦尾礦粉和10-60份的花崗巖尾礦粉混合，攪拌均勻，再送入研磨設備中研磨，得到hd非活性復合粉；s3、制備hd混合材，將所得到的hd活性復合粉和hd非活性復合粉混合，其中hd活性復合粉與hd非活性復合粉的混合比為2-8:8-2，攪拌均勻，得到多功能復合混合材。此外，還公開了一種多功能復合混合材的制備工藝，包括如下步驟：s1、制備hd非活性復合粉，按照原材料重量份為8-40份的大理石加工廢料、8-50份的鐵礦尾礦粉和10-60份的花崗巖尾礦粉混合，攪拌均勻，再送入研磨設備中研磨，得到hd非活性復合粉；s2、制備hd活性復合粉，按照原材料重量份為8-40份的鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣、8-50份不銹鋼廠鎳鐵渣廢料和10-60份城市建筑垃圾廢料混合，攪拌均勻，再送入研磨設備中研磨，得到hd活性復合粉；s3、制備hd混合材，將所得到的hd活性復合粉和hd非活性復合混合，其中hd活性復合粉與hd非活性復合粉的混合比為2-8:8-2，攪拌均勻，得到多功能復合混合材。進一步的，在所述制備hd活性復合粉制備步驟中，通過調(diào)整不同濕度的原材料的混合比，使鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣、不銹鋼廠鎳鐵渣廢料和城市建筑垃圾廢料三者直接混合后總的含水量不超過總重量的8％；在所述制備hd非活性復合粉步驟中，通過調(diào)整不同濕度的原材料的混合比，使大理石加工廢料、鐵礦尾礦粉和花崗巖尾礦粉三者直接混合后總的含水量不超過總重量的8％。進一步的，所述研磨中，所得到的hd活性復合粉需研磨至細度為450-650m2/kg，所得到的hd非活性復合粉需研磨至細度為400-600m2/kg。進一步的，所用原材料中，所述鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣含水量為7％-23％，所述不銹鋼廠鎳鐵渣廢料含水量5％-11％，所述城市建筑垃圾廢料含水量2.0％-6.4％，所述大理石加工廢料含水量8％-16％，所述鐵礦尾礦粉含水量6％-10％，所述花崗巖尾礦粉4％-6％。進一步的，制備hd活性復合粉步驟中，鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣重量份為30份、不銹鋼廠鎳鐵渣廢料為30份、城市建筑垃圾廢料為40份；制備hd非活性復合粉步驟中，大理石加工廢料重量份為20份、鐵礦尾礦粉為30份、花崗巖尾礦粉為50份；hd活性復合粉與hd非活性復合粉混合步驟中，兩者按照混合比1:1進行混合。此外，還公開了一種如上述的多功能復合混合材在s95礦渣粉伴侶中的應用。進一步的，所述多功能復合混合材與s95礦渣粉的混合比為10-50:50-90。最后，還公開了一種如上述的多功能復合混合材在水泥伴侶中的應用。當應用于pii525水泥伴侶時，所述多功能復合混合材與pii525水泥的混合比為44-52:48-56。本發(fā)的多功能復合混合材，明具有同時代替525強度以下水泥、二級粉煤灰、二級礦粉、普通混合材三種以上建材的多性功能。最低替代量可達50％以上，最高替代兩量可100％。hd混合材用途的多功能。同時，可以作水泥廠制造水泥原料，hd混合材可以100％替代除熟料外的其他全部輔助材料，525強度以水泥可以節(jié)省15-56％熟料和石膏用量。此外，還可以作攪拌站混凝土制造原料，hd混合材可100％替代二礦粉/s95、ii級粉煤灰、普通混合材。也可以作工程項目工地原料：hd混合材可100％替代二礦粉/s95、ii級粉煤灰、普通混合材、強度325和425水泥。本發(fā)明中的多功能復合混合材原料來源廣泛、以再生資源利用為主體，原料價格低廉。制備流程簡短，物流環(huán)節(jié)、運量減少，低物流成本是產(chǎn)品銷售半徑加大一倍。節(jié)省資源、能源效益卓越。相對傳統(tǒng)混合材制造工藝，本發(fā)明計量倉和皮帶線數(shù)量、占地、投資減少50％以上。相對傳統(tǒng)混合材料制造工藝流程，本發(fā)明工藝流程取消了燃煤烘干工序，環(huán)保節(jié)能。具體實施方式為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容和所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式詳予說明。本發(fā)明公開了一種多功能復合混合材，由以下重量份的原材料混合而成：1.6-32份鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣、1.6-40份不銹鋼廠鎳鐵渣廢料、2-48份城市建筑垃圾廢料、1.6-32份大理石加工廢料、1.6-40份鐵礦尾礦粉、2-48份花崗巖尾礦粉。通常情況，城市建筑垃圾廢料多指經(jīng)過分類、破碎處理后的混凝土和瓷磚等垃圾沙粉。本發(fā)明主要原料來源為固體廢料再生利用?；钚圆牧显蟻碓词浅鞘薪ㄖ鴱U料、非活性材料來源主要是礦山選礦剩余的尾礦料。根據(jù)有關(guān)報到，中國的城市建筑垃圾年新增量在20億噸以上，礦業(yè)選礦尾礦料年新增量在數(shù)100億噸以上，遍布中國大江南北。傳統(tǒng)工藝使水泥廠熟料活性材料來源主要是經(jīng)過篩選的石灰石天然礦山石料，非活性材料來源主要是天然火山灰、石英砂、少量的工業(yè)廢渣，建筑垃圾使用少見。傳統(tǒng)工藝使用的天然原料不是每個城市附近都有的。多功能復合混合材的制備對于這種多功能復合混合材的制備，本方案采用三步法：s1、制備hd活性復合粉，按照原材料重量份為8-40份的鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣(下述也可用a1表示)、8-50份不銹鋼廠鎳鐵渣廢料(下述也可用a2表示)和10-60份城市建筑垃圾廢料(下述也可用a3表示)混合，攪拌均勻，再送入研磨設備中研磨至細度為450-650m2/kg，得到hd活性復合粉；s2、制備hd非活性復合粉，按照原材料重量份為8-40份的大理石加工廢料(下述也可用b1表示)、8-50份的鐵礦尾礦粉(下述也可用b2表示)和10-60份的花崗巖尾礦粉(下述也可用b3表示)混合，攪拌均勻，再送入研磨設備中研磨至細度為400-600m2/kg，得到hd非活性復合粉；s3、制備hd混合材，將所得到的hd活性復合粉和hd非活性復合粉混合，其中hd活性復合粉與hd非活性復合粉的混合比為2-8:8-2，攪拌均勻，得到多功能復合混合材。由于本方案中的多功能復合混合材的制備工藝主體思路是先分別制備hd活性復合粉和hd非活性復合粉，然后再將兩者混合均勻。故hd活性復合粉和hd非活性復合粉的制備并沒有絕對的先后關(guān)系，既可以先制備hd活性復合粉，再制備hd非活性復合粉，也可以先制備hd非活性復合粉，再制備hd活性復合粉。即上述的步驟s1和步驟s2之間的順序可以交換。根據(jù)不同的市場需求，將活性摻合料和非活性混合料集中在一個工廠制造。降低了不必要物流費用，制造商產(chǎn)品銷售半徑加大一倍以上。傳統(tǒng)工藝不論是制造粉煤、礦粉、水泥等活性材料，其制造原料的混合，是在磨機內(nèi)混合攪拌，為了保證多種原料的混合配比工藝參數(shù)要求，通常在磨機前設置計量倉，通過控制不同原料計量倉的流量達到多種原料的混合配比工藝參數(shù)要求。傳統(tǒng)水泥制造工藝水泥廠需要熟料、鋁鐵矯整料、非活性混合材料、活性混合材粉煤灰或礦粉5個計量倉以上；混凝土攪拌站需要設置水泥、粉煤灰、礦粉、非活性混合材料4個計量倉以上。為保證大規(guī)模生產(chǎn)量的需要，計量倉通常設置高達幾十米以上，通過皮帶線將不同原料。受重力作用，通常皮帶線斜度小于15度，這是計量倉和皮帶輸送系統(tǒng)占地面積巨大。相對傳統(tǒng)的粉煤灰、水泥、混合材料制造工藝，本發(fā)明工藝先將原材料攪拌均勻再送入研磨設備進行研磨，即采用磨機前端原料攪拌混合攪拌工藝，可用規(guī)定噸位的卡車，將不同原料按工藝比例要運到攪拌機前堆放、間隔設三堆，其中一堆供裝載機喂料到攪拌機料斗。在粉煤灰廠、水泥廠、混合材廠，制備活性粉或非活性粉時只要2條喂料線和原料計量倉，減少3條喂料計量生產(chǎn)線。相對傳統(tǒng)的混凝土攪拌站4條喂料生產(chǎn)線，在混凝土攪拌站使用本發(fā)明制備的hd混合材，混凝土攪拌站喂料生產(chǎn)線僅用1條，至少減少2條喂料生產(chǎn)線。在上述方案中，所述制備hd活性復合粉制備步驟中，通過調(diào)整不同濕度的原材料的混合比，使鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣、不銹鋼廠鎳鐵渣廢料和城市建筑垃圾廢料三者直接混合后總的含水量不超過總重量的8％；在所述制備hd非活性復合粉步驟中，通過調(diào)整不同濕度的原材料的混合比，使大理石加工廢料、鐵礦尾礦粉和花崗巖尾礦粉三者直接混合后總的含水量不超過總重量的8％。相對傳統(tǒng)混合材料制造工藝，對進入磨機原料的水份含量有嚴格要求，通常在磨機前設置燃煤燒烘干工序，其熱量是靠燃燒原煤或秸稈做燃料。本發(fā)明的hd混合材制備工藝，通過選用不同水份含量的不同原料混合攪拌均勻，按發(fā)明提供的工藝配方混合，混合后的物料的總水份含量控制在8％以下進入磨機，以保證磨機正常工作。本發(fā)明不用燒煤烘干法，符合國家產(chǎn)業(yè)導向、在原料水份控制在8％以下，產(chǎn)品產(chǎn)出率在90％以上，傳統(tǒng)工藝原料水份、燃燒粉塵損耗投料產(chǎn)出率80％左右。本發(fā)明相對傳統(tǒng)工藝節(jié)省資源、能源12％以上。利用本發(fā)明建設一個年產(chǎn)200萬噸多功能復合混合材代替200萬噸水泥，相當于每年為國家節(jié)約40萬噸標準煤、320萬噸石灰石等寶貴資源節(jié)約用電12000萬度。因此可知本發(fā)明方案不僅是資源高價值利用創(chuàng)新工藝，而又是一個節(jié)能工藝。優(yōu)選的，對于本發(fā)明方案中所用原材料，所述鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣含水量為7％-23％，所述不銹鋼廠鎳鐵渣廢料含水量5％-11％，所述城市建筑垃圾廢料含水量2.0％-6.4％，所述大理石加工廢料含水量8％-16％，所述鐵礦尾礦粉含水量6％-10％，所述花崗巖尾礦粉4％-6％。優(yōu)選的，制備hd活性復合粉步驟中，采用含水量為10％的鋼鐵廠冶煉鋼鐵渣重量份為30份、含水量為6％的不銹鋼廠鎳鐵渣廢料為30份、含水量為5％的城市建筑垃圾廢料為40份混合，在攪拌設備中攪拌均勻，且原料的直接混合物中的含水量為6.8％。再將混合均勻的物料送入磨機研磨至細度450-650m2/kg，得到hd活性復合粉a。然后參照鋼鐵渣粉gb-t28293-2012進行該種hd活性復合粉a的性能的測試。平均細度為463m2/kg，密度為2.39g/cm3。強度指標平均數(shù)據(jù)如表1所示。表1時間1天3天7天28天抗壓強度mpa4.51425.535.48活性指數(shù)％39.8％56％73.28％83.5％同時制備hd非活性復合粉步驟中，采用原材料含水量為15％的大理石加工廢料重量份為20份、含水量為10％的鐵礦尾礦粉為30份、含水量為4％的花崗巖尾礦粉為50份混合，在攪拌設備中攪拌均勻，且原料的直接混合物中的含水量為8.0％。再將混合均勻的物料送入磨機研磨至細度400-600m2/kg，得到hd非活性復合粉b。然后參照通用硅酸鹽水泥gb175-2007進行該種hd非活性復合粉b的性能的測試。平均細度為550m2/kg，密度為2.84g/cm3。強度指標平均數(shù)據(jù)如表2所示。表2時間1天3天7天28天抗折強度mpa0.91.72.67.8抗壓強度mpa2.96.79.932.2然后將上述步驟制備出的hd活性復合粉a、hd非活性復合粉b，按照1:1的混合比混合并攪拌均勻，得到多功能復合混合材，并參照通用硅酸鹽水泥gb175-2007進行性能的測試。測得該多功能復合混合材的細度為500m2/kg，其密度為2.90g/cm3。強度指標測試數(shù)據(jù)如表3所示。表3時間1天3天7天28天抗折強度mpa2.81.72.67.8抗壓強度mpa5.210.417.833.8本發(fā)明的多功能復合混合材，是一種優(yōu)質(zhì)多功能用途的混合材料，該混合材料主要能指標接近國標二級粉煤灰、s95礦粉、425強度以下水泥，作為粉煤灰、s95礦粉、水泥伴侶，在粉煤灰和水泥、混凝土攪拌行業(yè)有極高的經(jīng)濟使用價值。工業(yè)生產(chǎn)中，先將外購的原料a1、a2、a3用轉(zhuǎn)載機喂入3個不同計量倉，計量倉按規(guī)定的混合比例放料到皮帶線上，通過3條不同的皮帶線送入直徑3.5米的國產(chǎn)球磨機設備，每小時喂料量最高150噸。磨出的粉細度在450-650m2/kg，得hd活性復合粉a。然后，再將外購的原料b1、b2、b3用轉(zhuǎn)載機喂入3個不同計量倉，計量倉按規(guī)定的混合比例放料到皮帶線上，通過3條不同的皮帶線送入直徑4.6米的國產(chǎn)立磨設備，每小時喂料量最高150噸。磨出的粉細度比表在400～600m2/kg，得hd非活性復合粉b。最后將第1步和第2步制備出的hd活性復合粉a、hd非活性復合粉b，利用分送管道，將hd活性復合粉a、hd非活性復合粉b從各自的儲藏罐中取出，通過計量倉按1：1混合比例送入每小時產(chǎn)量20-200噸的自動混合器拌均勻，再通過成品風送管道，輸入到hd混合材儲藏罐供粉煤灰、s95礦粉、水泥廠備和混凝土攪拌站訂用。多功能復合混合材在s95礦渣粉伴侶中的應用將上述多功能復合混合材從儲藏罐中放到專用粉罐車運到s95粉制造廠，利用粉罐車的專用泵壓力輸送到s95粉制造廠的混合材儲藏罐1，原料粉罐2中存入s95粉，選hd混合材同s95粉灰混合比按表4配制，經(jīng)過100噸/小時的風送混合器混合均勻，5小時后獲得500噸s95礦粉伴侶，混合線每一小時取樣2公斤，取樣5次，累計取樣10公斤，實驗室人工混合均勻經(jīng)制樣破樣，并參照?；郀t礦渣粉gb-t18046-2008國家標準進行性能的測試。且測得細度為453m2/kg，密度為3.24g/cm3，流動度比％：98，安定性：合格。表4從上述測試結(jié)果可知，在制造水泥和混凝中，利用hd混合材可以替代25％的s95礦粉。在此比例下，不影響水泥和混凝的品質(zhì)。多功能復合混合材在水泥伴侶中的應用將上述多功能復合混合材從儲藏罐中放出到專用粉罐車運到水泥制造廠，利用粉罐車的專用泵壓力輸送到水泥制造廠的混合材儲藏罐1，原料粉罐2中存入pii525r水泥，選上述多功能復合混合材與pii525r水泥混合比為表5配制時，經(jīng)過100噸/小時的風送混合器混合均勻后，5小時后獲得500噸水泥伴侶，混合線每一小時取樣2公斤，取樣5次，累計取樣10公斤，實驗室人工混合均勻經(jīng)制樣破樣，并參照通用硅酸鹽水泥gb175-2007國家標準進行性能測試，細度為443m2/kg，密度為2.93g/cm3，標準稠度用水量為27.7％，初凝130min，終凝165min,安定性合格，45微米篩余1.3％，80微米篩余8.6％。強度測試數(shù)據(jù)如表5。表53天28天混合材與水泥配比抗折強度mpa4.27.152：48抗壓強度mpa18.634.252：48抗折強度mpa4.27.848：52抗壓強度mpa18.637.248：52抗折強度mpa4.29.144：56抗壓強度mpa18.638.544：56測試結(jié)果可知，在制造水泥和混凝中，利用上述多功能復合混合材可以替代46％熟料制造出pc425水泥按上述工藝方法制造的水泥伴侶，替代100％pc325r水泥，且不影響水泥和混凝土的品質(zhì)。本發(fā)明方案所制造的產(chǎn)品，每噸原料資源、能源、環(huán)保治理節(jié)省費用在人民幣35元以上。如在中國年粉煤灰、水泥和混凝土30億噸市場中推廣應用1％，每年創(chuàng)造的經(jīng)濟效益在1億元人民幣以上。相對傳統(tǒng)燃煤制造工藝布局，本發(fā)明省占地面積巨大、固定資產(chǎn)投資減少50％以上。傳統(tǒng)制備工藝一個年產(chǎn)百萬噸水泥廠占地250畝以上，本發(fā)明一個年產(chǎn)百萬噸的多功能復合混合材廠占地不足100畝，相對節(jié)省占地150畝。目前中國水泥廠產(chǎn)量在20億噸，本發(fā)明推廣應用1％，即節(jié)省占地30億畝。傳統(tǒng)制備工藝一個年產(chǎn)百萬噸混凝土攪拌站占地30畝左右，本發(fā)明一個年產(chǎn)百萬噸的混凝土攪拌站占地不足15畝，相對節(jié)省占地15畝以上。目前中國混凝土攪拌站在10000家以上噸，本發(fā)明推廣應用2％，即節(jié)省占地30萬畝以上。目前混凝土攪拌站設水泥、s95礦粉、粉煤灰、混合材四個倉儲罐及4條喂料生產(chǎn)線，本發(fā)明僅設計為2個倉儲罐和2條喂料生產(chǎn)線既能滿足傳統(tǒng)工藝需要。本發(fā)明采用兩廠合一生產(chǎn)工藝布局，活性材料廠和非活性材料廠選擇建設其一即可，對投資者減少50％的投資，對國家占地減少50％用地。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。當前第1頁12