一种滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料制造技术

本发明专利技术公开的一种滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其各组分的重量百分比为：镍合金矿渣45.0~65.0％；矿粉5~10%；粉煤灰10~18%；水泥5~15；石灰15~27％；盐类激发剂1~5%。本发明专利技术原料简单，来源广泛，科学合理，其原料组成大部分为目前工业难以消耗利用的镍合金矿渣以及工业固体废弃物矿渣、粉煤灰等，符合国家环保政策，不但节能降耗，而且固化土力学性能、水稳性优良。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开的一种滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其各组分的重量百分比为：镍合金矿渣45.0~65.0％；矿粉5~10%；粉煤灰10~18%；水泥5~15；石灰15~27％；盐类激发剂1~5%。本专利技术原料简单，来源广泛，科学合理，其原料组成大部分为目前工业难以消耗利用的镍合金矿渣以及工业固体废弃物矿渣、粉煤灰等，符合国家环保政策，不但节能降耗，而且固化土力学性能、水稳性优良。【专利说明】一种滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料
本专利技术涉及一种滩涂淤泥用复合固化材料。特别是一种滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料。
技术介绍
镍合金矿渣属于有色冶金工业废渣，它是以半成品或原生矿石冶炼提取镍铁合金等目的金属后，排放出来的固体废物。镍合金矿渣分为火法冶金废渣和湿法冶金废渣。火法冶金镍合金矿渣为原生矿物经熔融并分离有用组分后的剩余物；湿法冶金镍合金矿渣主要指原生矿物经提取工序或电解出目的金属后的残余废渣。作为一个兼具多重物理化学过程的有色金属冶炼过程，冶炼目的金属后所排出的残渣多为复杂的混合物或化合物。它的物质组成和常用的活性矿物掺合料除了含量高低不同以外差别很小，仅与冶金企业所采取的冶镍方式和镍矿石来源有关。镍大量应用于各种类型的不锈钢、合金结构钢和铁磁合金的生产，如镍粉是化学反应加氢催化剂；镍基合金是一种抗氧化、耐高温合金，能够充分满足电阻、电热元件、高温结构件和喷气涡轮等对合金材料的特殊要求；作为一种良好磁性材料的镍钴铝合金被大量应用于电工器材；镍镀层因为具有突出的防锈性能也被广泛运用与造船、国防等工业。随着地方冶镍企业为地方经济带来更多财富和金属镍应用范围的扩大，镍渣累积堆存量也随之增加，金川集团公司是我国最大的镍合金生产基地，90%以上的镍合金矿渣处于未处理状态，累计堆存量已达1000万吨。这些废渣不仅数量大，品种多，堆放要占用大量土地或农田，而且污染环境，特别是有些冶炼废渣长期堆放在露天渣场，经过不同途径的迁移或转化，往往会对周围环境造成巨大伤害，严重威胁着千百万人的身体健康。当前国内众多的淤泥固化工程，特别是沿海地区滩涂淤泥的加固地基中，广泛使用的结构基础仍旧为水泥、石灰加固碎石或砂石料类，此种加固工艺近来由于国家明令禁止的限制山体开采等措施的施行，越来越受到限制，另外对于一些缺少砂石料的地区，此种工艺由于需要大量的砂石料等不可再生资源，更是加大了运输成本和资源的浪费，势必增加工程建设的成本，因此开发出新的不仅能够充分消耗利用镍合金矿渣还能替代传统的水泥、石灰加固碎石或砂石料的环保型淤泥固化材料势在必行。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种综合利用镍合金矿渣的滩涂淤泥固化材料，适用于滩涂淤泥中土木建筑领域淤泥地基路基、堤坝围堰、工程回填用土、边坡防渗加固过程中，其不但可以充分利用工业固体废物镍合金矿渣，还能减少砂石料的运用以及山体开采等，符合国家环保和资 源政策。本专利技术公开的滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其各组分的重量百分比为:镍合金矿渣45.0^65.0% ;矿粉5~10% ;粉煤灰10~18% ;水泥5~15 ;石灰15~27% ;盐类激发剂广5%。其中镍合金矿渣为金属或非金属矿山开采的镍矿石经过选矿以及冶炼后排出的冶炼废矿渣。本专利技术公开的滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料的一种改进，所述的水泥标号不低于325#的普通娃酸盐水泥。本专利技术公开的滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料的又一种改进，所含有的有效氧化钙质量分数不低于70%。本专利技术公开的滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料的又一种改进，所述的盐类激发剂为氯化钙或者硅酸钠或者硫酸钠或为氯化钙、硅酸钠、硫酸钠其中至少两种的任意比例组合物。本专利技术中，考虑了各种活性工业废渣的特性以及用于淤泥固化材料领域的适用性，根据复合材料复合掺入的复掺理论和颗粒级配理论，能够充分发挥出各组分的叠加效应以及放大效应。镍合金矿渣以及矿粉、粉煤灰中富含的Ca0、Al203、Fe203等活性氧化物能够在水泥水化以及外加的Ca(OH)2激发下生成水化硅酸钙、铝酸钙、铁酸等凝胶，在淤泥固化中起着胶结作用，未参与反应的部分镍合金矿渣由于其本身所具有的良好颗粒组成和硬度，完全能够形成淤泥固化土的早期“骨架”;复合材料中的水泥、石灰等不但能够提供充分的碱性环境和0H—，还能够在淤泥固化的早期提供原始的抗压强度，与此同时复合固化材料中的盐类激发剂在水解过程中能够提供大量的高价态金属阳离子等，能够与淤泥中的低价态阳离子发生离子交换反应，使其范德华力进一步得以增强；激发剂还可以提供充足的硫酸根离子，参与复合材料固化形成的水化硅酸钙、铝酸钙的反应，生成较多的钙矾石，一方面使得淤泥固化土的骨料得以支撑，另一方面由于钙矾石生成过程中还伴有体积扩大，更能密实固化土的孔隙。由上可知，滩涂淤泥在复合固化材料完全水解和水化后，形成了一个完整的、密实的由各种水化和水解产物构成的胶结、填充的整体结构，从而使得复合淤泥固化材料能够固化淤泥土，有效运用于高等级 土木建筑领域淤泥质道路基层、底基层、建筑地基、边坡防渗加固过程中。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本专利技术，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。本专利技术公开的滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其各组分的重量百分比为:镍合金矿渣45.0^65.0% ;矿粉5~10% ;粉煤灰10~18% ;水泥5~15 ;石灰15~27% ;盐类激发剂广5%。其中镍合金矿渣为金属或非金属矿山开采的镍矿石经过选矿以及冶炼后排出的冶炼废矿渣。作为一种优选，所述的水泥标号不低于325#的普通硅酸盐水泥。作为一种优选，所含有的有效氧化钙质量分数不低于70%。作为一种优选，所述的盐类激发剂为氯化钙或者硅酸钠或者硫酸钠或为氯化钙、硅酸钠、硫酸钠其中至少两种的任意比例组合物。实施例以下实施例镍合金矿渣为水淬渣，细度模数2.8，复合II区级配；水泥:海螺集团P.042.5水泥；矿渣:S95级，粉煤灰为三级灰；激发剂:均为工业级。在制备复合固化材料时，激发剂可和其它组分均匀混合作为固相组分，也可以配制成溶液在使用时作为液相组分单独按比例添加。试验土质取自连云港徐圩新区地下1.5米深处，为滩涂淤泥，淤泥的基本参数如表1所示。表1聽_本雜【权利要求】1.一种滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其特征在于，其各组分的重量百分比为:镍合金矿渣45.0^65.0% ;矿粉5~10% ;粉煤灰10~18% ;水泥5~15 ;石灰15~27% ；盐类激发剂I~5%。2.根据权利要求1所述的滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其特征在于，所述的水泥标号不低于325#的普通硅酸盐水泥。3.根据权利要求1所述的滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其特征在于，所含有的有效氧化钙质量分数不低于70%。4.根据权利要求1所述的滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其特征在于，所述的盐类激发剂为氯化钙或者硅酸钠或者硫酸钠或为氯化钙、硅酸钠、硫酸钠其中至少两种的任意比例组合 物。【文档编号】C04B28/10GK103880379SQ201410052025【公开日】2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滩涂淤泥用环保型镍合金矿渣复合固化材料，其特征在于，其各组分的重量百分比为：镍合金矿渣45.0~65.0％；矿粉5~10%；粉煤灰10~18%；水泥5~15；石灰15~27％；盐类激发剂1~5%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟天雪，汪潇，倪志才，
申请(专利权)人：江苏坤泽科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32