基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂及其制备方法、应用。该矿渣粉活性剂由如下重量百分含量的原料组成：双碱法脱硫收集的废料65～80％；二乙醇单异丙醇胺1～12％；硫氰酸钠3～12％；异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯1～12％。本发明专利技术首次创造性地提出采用双碱法脱硫收集的废料作为矿渣粉活性剂的原料，使废弃资源变废为宝，活性激发效果好，不仅利于节能减排、环境友好，同时可大大降低企业生产成本，具有极大的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂及其制备方法、应用
本专利技术属于水泥生产
，具体涉及一种基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂及其制备方法、应用。
技术介绍
矿渣粉是较好的胶凝材料，尤其S105级高等级矿渣粉具有较高的活性。加入高品质矿渣粉的混凝土强度高、和易性能好、脱模快，能改善混凝土的抗渗性、抗冻性，增加塌落度。目前市场应用的矿渣粉达到国家标准S105级的较少，市场份额大约不到5％；S95级矿渣粉市场份额只有35％以下，不能满足建筑市场尤其是国家重点建设工程的需要。高等级矿渣粉占比低的主要原因是矿渣粉活性指数低，达不到建筑工程设计要求。提高矿渣粉活性的方法较多，除注意选择矿渣品质之外，主要依靠粉磨工艺、粉磨设备和粉磨技术提高矿渣粉活性，要做到矿渣粉比表面积比较高，颗粒形貌比较好，颗粒级配分布范围较大。另外，还可以通过化学激发方法提高矿渣粉活性。粉磨过程中掺入少量活性剂会显著降低粉体的结构粘度，破坏其空间网格，降低晶体之间的晶格能，让原材料更容易被粉碎，作为一种化学激发剂，活性剂能改善矿渣粉颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。如何提高矿渣的粉磨效率和活性激发，已逐渐受到水泥行业的关注。目前，矿渣粉活化剂主要通过从市场购买各种原材料(如石膏、碳酸钠、醇胺类化合物)等进行配制，不利于降低活化剂或水泥生产企业的生产成本。双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3～；使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO31～、SO32～与SO42～，反应方程式如下：脱硫反应Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑(1)2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O(2)Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3(3)其中：式(1)为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应；式(2)为再生液pH值较高时(高于9时)，溶液吸收SO2的主反应；式(3)为溶液pH值较低(5～9)时的主反应。再生过程Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3(4)Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3.1/2H2O+3/2H2O(5)双碱法烟气脱硫工艺收集起来的废料主要含有氢氧化钙、碳酸钠、硫酸钙、硫酸钠，如果能够将这部分废料加以回收利用，一方面利于企业节能减排，另一方面也会大大降低水泥企业的生产成本，可谓一举两得。目前，尚未有采用双碱法脱硫收集起来的废料进行制备矿渣粉磨的粉体活性剂的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种成本低、活性激发效果好、使废弃资源变废为宝的基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂，由如下重量百分含量的原料组成：作为优选，基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂，由如下重量百分含量的原料组成：作为优选，所述双碱法脱硫收集的废料中氢氧化钙重量含量≥0.5％、碳酸钠重量含量≥10％、硫酸钙重量含量≥10％、硫酸钠重量含量≥1％。作为优选，所述双碱法脱硫收集的废料中氢氧化钙重量百分含量为0.5～1％、碳酸钠重量百分含量为10～40％，硫酸钙重量百分含量为10～30％、硫酸钠重量百分含量为1～5％。本专利技术还提供了以上所述基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂的制备方法，按重量配比，将双碱法脱硫收集的废料、硫氰酸钠、二乙醇单异丙醇胺、异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯混合均匀，即制得矿渣粉活性剂。以上所述基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂的应用方法如下：按矿渣重量的0.5～1％添加矿渣粉活性剂，将矿渣粉磨至比表面积为400～450m2/kg、80微米方孔筛筛余物在1.0～1.5％。由于采用了上述技术方案，本矿渣粉活性剂具有以下有益效果：(1)首次创造性地提出采用双碱法脱硫收集的废料作为矿渣粉活性剂的原料，使废弃资源变废为宝，不仅利于节能减排、环境友好，同时可大大降低企业生产成本，具有极大的社会效益和经济效益。(2)利用双碱法脱硫收集的废料中含有的氢氧化钙、碳酸钠、硫酸钙、硫酸钠对矿渣中活性矿物和玻璃体同时进行碱激发和硫激发，使之形成三维网状结构，形成凝胶，大大提高了矿渣粉的活性。二乙醇单异丙醇胺主要是对矿渣的后期强度进行提高，兼顾早期强度，同时对矿渣起到助磨的作用，优化矿渣颗粒组成，提高矿渣粉磨的台时。硫氰酸钠可显著提高矿渣的早期活性，异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯作为表面活性剂和渗透剂，能使大粒径的矿渣粉颗粒更好的发挥其活性，使大团的粉体分散开来，同时在活性检测时，促进水泥中大颗粒水泥物料的分散。(3)通过添加0.5～1％的本专利技术矿渣粉活性剂，当矿渣粉磨至比表面积400～450m2/kg、80微米方孔筛筛余在1.0～1.5％时，可提高矿渣粉磨后的矿渣粉7d和28d活性10％以上；其制备方法简单，适于推广应用。具体实施方式下面结合实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1矿渣粉活性剂由如下重量百分含量的原料混合而成：双碱法脱硫收集的废料73％；二乙醇单异丙醇胺7％；硫氰酸钠10％；异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯10％。实施例2矿渣粉活性剂由如下重量百分含量的原料混合而成：双碱法脱硫收集的废料70％；二乙醇单异丙醇胺8％；硫氰酸钠11％；异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯11％。实施例3矿渣粉活性剂由如下重量百分含量的原料混合而成：双碱法脱硫收集的废料78％；二乙醇单异丙醇胺6％；硫氰酸钠8％；异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯8％。实施例4矿渣粉活性剂由如下重量百分含量的原料混合而成：双碱法脱硫收集的废料80％；二乙醇单异丙醇胺3％；硫氰酸钠10％；异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯7％。实施例5矿渣粉活性剂由如下重量百分含量的原料混合而成：双碱法脱硫收集的废料75％；二乙醇单异丙醇胺8％；硫氰酸钠8％；异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯9％。实施例1至实施例5中双碱法脱硫收集的废料取自申请人自己公司，废料中主要物质为氢氧化钙、碳酸钠、硫酸钙、硫酸钠、碳酸钙等；氢氧化钙重量百分含量为0.9％、碳酸钠重量百分含量为35％，硫酸钙重量百分含量为28％、硫酸钠重量百分含量为3％，余量为碳酸钙及其他杂质。实施例6矿渣粉活性剂由如下重量百分含量的原料混合而成：双碱法脱硫收集的废料73％；二乙醇单异丙醇胺7％；硫氰酸钠10％；异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯10％。实施例7矿渣粉活性剂由如下重量百分含量的原料混合而成：双碱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂，其特征在于，由如下重量百分含量的原料组成：/n

【技术特征摘要】
1.基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂，其特征在于，由如下重量百分含量的原料组成：





2.如权利要求1所述的基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂，其特征在于，由如下重量百分含量的原料组成：





3.如权利要求1所述的基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂，其特征在于：所述双碱法脱硫收集的废料中氢氧化钙重量含量≥0.5％、碳酸钠重量含量≥10％、硫酸钙重量含量≥10％、硫酸钠重量含量≥1％。


4.如权利要求3所述的基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂，其特征在于：所述双碱法脱硫收集的废料中氢氧化钙重量百分含量为0.5～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚林，赵见福，
申请(专利权)人：山东莒州浮来山水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37