本發(fā)明屬于建筑廢棄物回收處理再利用，具體涉及一種人造骨料內(nèi)胚及其制備方、一種人造骨料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著工程建設(shè)的快速發(fā)展，骨料的使用量日益增長，成為人類消耗的第二大自然資源。目前使用的骨料絕大多數(shù)是通過開采山體的天然骨料，天然骨料的巨大使用量導(dǎo)致過度開采砂石礦山資源，進(jìn)而引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問題。

2、此外，超細(xì)尾礦是礦業(yè)工程選礦后剩余的一種固體廢棄物，可以作為二次資源加以利用。根據(jù)資料不完全統(tǒng)計，超細(xì)尾礦的利用比率目前呈逐年上升趨勢，但是該數(shù)值仍遠(yuǎn)低于超細(xì)尾礦的產(chǎn)率。大量的超細(xì)尾礦廢棄物得不到充分的利用，絕大多數(shù)的超細(xì)尾礦堆積不僅占用大量土地資源，同時引發(fā)環(huán)境問題，如有害粉塵污染和空氣、有害金屬物質(zhì)滲出污染土地資源和水資源。

3、隨著人們對工業(yè)產(chǎn)品需求的快速增長，石油化工產(chǎn)業(yè)也迅猛發(fā)展。根據(jù)海關(guān)總署的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年國內(nèi)原油進(jìn)口量達(dá)到4.18億噸，我國原油的對外依存度達(dá)70.9％。國內(nèi)煉油廠的規(guī)模也不斷增大，山東省以成為世界第三大煉油中心，煉油總產(chǎn)能達(dá)2.1億噸，與此相應(yīng)的石油焦脫硫灰渣的產(chǎn)出量也是相當(dāng)巨大的，僅青島市一年的灰渣排放量就超過50萬噸。而灰渣中的主要成分是caso4和石灰，這就決定了其具有一定的膠凝特性，能夠被用于綠色建筑材料的生產(chǎn)。開展脫硫石油焦渣在綠色建材中的應(yīng)用，對實(shí)現(xiàn)大宗工業(yè)固廢的資源化利用，緩解資源短缺具有重要意義。

4、此外，花崗巖是由巖漿在地殼中冷卻凝固而成，主要由石英、長石和少量云母等礦物相組成。我國花崗巖板材產(chǎn)量約5億平方米，每年產(chǎn)生超過1000萬噸花崗巖鋸泥，這些廢料的堆存不僅侵占土地，而且會造成粉塵揚(yáng)起、土壤污染等環(huán)境問題。鋸泥廢棄物得不到充分的利用，絕大多數(shù)的鋸泥堆積不僅占用大量土地資源，同時引發(fā)環(huán)境問題，如有害粉塵污染和空氣、有害金屬物質(zhì)滲出污染土地資源和水資源。

5、目前，人們開始關(guān)注并研發(fā)采用泥基固廢生產(chǎn)人造骨料的方法，但是目前以泥基固廢為主要原料制備的人造骨料抗壓強(qiáng)度差，不能滿足實(shí)際建筑工程的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種人造骨料內(nèi)胚及其制備方法、一種人造骨料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的人造骨料能夠成為天然骨料的有效取代品，可緩解天然骨料的過度開采，同時實(shí)現(xiàn)“以廢固廢”，實(shí)現(xiàn)建材行業(yè)節(jié)能減排的高效有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)生產(chǎn)廢料的消納，節(jié)約自然資源；而且本發(fā)明提供的人造骨料抗壓強(qiáng)度優(yōu)異，能滿足建筑工程的需要。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種人造骨料內(nèi)胚，包括以下質(zhì)量百分含量的制備原料：

4、地聚物9～40％，泥基固廢45～76％，水9～20％，減水劑0.01～6％；

5、所述地聚物包括高爐礦渣粉、脫硫石油焦渣和粉煤灰；

6、所述泥基固廢包括超細(xì)尾礦、鋸泥和洗砂泥。

7、優(yōu)選的，所述人造骨料內(nèi)胚中高爐礦渣粉、脫硫石油焦渣和粉煤灰的質(zhì)量百分含量分別為：

8、高爐礦渣粉9～20％，脫硫石油焦渣0.1～10％，粉煤灰0.1～10％。

9、優(yōu)選的，所述人造骨料內(nèi)胚中超細(xì)尾礦、鋸泥和洗砂泥的質(zhì)量百分含量分別為：

10、超細(xì)尾礦25～36％，鋸泥10～20％，洗砂泥10～20％。

11、優(yōu)選的，所述人造骨料內(nèi)胚的制備原料還包括復(fù)合激發(fā)劑，所述復(fù)合激發(fā)劑為水玻璃和naoh的混合溶液；

12、所述復(fù)合激發(fā)劑的質(zhì)量以na2o的質(zhì)量計，復(fù)合激發(fā)劑中na2o的質(zhì)量與所述地聚物的質(zhì)量比為(0.03～0.05)：1。

13、優(yōu)選的，所述脫硫石油焦渣的礦物組成包括氧化鈣和硫酸鈣；

14、所述高爐礦渣粉的比表面積為400～410m2/kg，水硬系數(shù)為1.5～1.74，堿性系數(shù)為0.5～0.88，活性系數(shù)為0.3～0.46。

15、優(yōu)選的，人造骨料內(nèi)胚的密度為2000～2100kg/m3，吸水率為0.5～1％。

16、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的人造骨料內(nèi)胚的制備方法，包括以下步驟：

17、將地聚物、泥基固廢、水和減水劑混合，得到內(nèi)胚漿體；

18、將所述內(nèi)胚漿體成型后養(yǎng)護(hù)，得到所述人造骨料內(nèi)胚。

19、本發(fā)明提供了一種人造骨料，包括人造骨料內(nèi)胚和包裹在所述人造骨料內(nèi)胚表面的水泥基封裝外殼；所述人造骨料內(nèi)胚為上述技術(shù)方案所述的人造骨料內(nèi)胚或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的人造骨料內(nèi)胚。

20、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的人造骨料的制備方法，包括以下步驟：

21、將所述水泥基封裝外殼的制備原料混合，得到水泥基漿體；

22、將所述人造骨料內(nèi)胚浸漬于所述水泥基漿體中進(jìn)行封裝，得到人造骨料半成品；

23、將所述人造骨料半成品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，得到所述人造骨料。

24、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的人造骨料或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的人造骨料在建筑材料中的應(yīng)用。

25、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的人造骨料內(nèi)胚的制備方法，包括以下步驟：

26、將所述水泥基封裝外殼的制備原料混合，得到水泥基漿體；

27、將所述人造骨料內(nèi)胚浸漬于所述水泥基漿體中進(jìn)行封裝，得到人造骨料半成品；

28、將所述人造骨料半成品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，得到所述人造骨料。

29、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的人造骨料或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的人造骨料在建筑材料中的應(yīng)用。

30、本發(fā)明提供了一種人造骨料內(nèi)胚，包括以下質(zhì)量百分含量的制備原料：地聚物9～40％，泥基固廢45～76％，水9～20％，減水劑0.01～6％；所述地聚物包括高爐礦渣粉、脫硫石油焦渣和粉煤灰；所述泥基固廢包括超細(xì)尾礦、鋸泥和洗砂泥。本發(fā)明利用地聚物(高爐礦渣粉、脫硫石油焦渣和粉煤灰)和泥基(超細(xì)尾礦、鋸泥和洗砂泥)固廢共同作為人造骨料內(nèi)胚的制備原料，制備的粗骨料產(chǎn)品，成為天然骨料的有效替代品，可緩解天然骨料的過度開采，同時實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”，實(shí)現(xiàn)建材行業(yè)節(jié)能減排的高效有機(jī)結(jié)合。本發(fā)明提供的人造骨料內(nèi)胚不會造成二次污染，生產(chǎn)中地聚物和泥基固廢直接變?yōu)槿嗽旃橇蟽?nèi)胚產(chǎn)品的主體成分，并且也不產(chǎn)生二次污染，社會效益良好，促進(jìn)超細(xì)尾礦、鋸泥和洗砂泥的消納，節(jié)約自然資源，保護(hù)自然環(huán)境。由實(shí)施例的結(jié)果表明，本發(fā)明提供的人造骨料內(nèi)胚抗壓強(qiáng)度優(yōu)異，能滿足建筑工程的需要。

31、進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述人造骨料內(nèi)胚的制備原料還包括復(fù)合激發(fā)劑，所述復(fù)合激發(fā)劑為水玻璃和naoh的混合溶液；所述復(fù)合激發(fā)劑的質(zhì)量以na2o的質(zhì)量計，復(fù)合激發(fā)劑中na2o的質(zhì)量與所述地聚物的質(zhì)量比為(0.03～0.05)：1。本發(fā)明提供的人造骨料內(nèi)胚通過在準(zhǔn)備原料中增加復(fù)合激發(fā)劑，能有效激發(fā)地聚物中的氧化硅和氧化鈣，促進(jìn)水化硅酸鈣(c-s-h)和水化鋁酸鈣(c-a-h)凝膠生成，使得骨料內(nèi)胚更為致密，得到抗壓強(qiáng)度更好的人造骨料內(nèi)胚產(chǎn)品。

32、本發(fā)明提供了一種人造骨料，包括人造骨料內(nèi)胚和包裹在所述人造骨料內(nèi)胚表面的水泥基封裝外殼；所述人造骨料內(nèi)胚為上述技術(shù)方案所述的人造骨料內(nèi)胚或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的人造骨料內(nèi)胚。本發(fā)明中的水泥基封裝外殼不僅實(shí)現(xiàn)對人造骨料內(nèi)胚的強(qiáng)化，同時有效阻礙人造骨料內(nèi)胚內(nèi)部有害物質(zhì)的滲出。且人造骨料的內(nèi)胚-外殼具有良好的界面過渡區(qū)抗壓強(qiáng)度優(yōu)異，能滿足實(shí)際工程需要。