一种碱矿渣水泥及其制备方法技术

一种碱矿渣水泥及其制备方法，水泥含有如下质量百分比的原料：胶结料95%～97%、激发剂3%～5%，其中，胶结料由矿渣和分子筛工业渣泥组成，矿渣和分子筛工业渣泥的质量百分比为（70%～80%）：（20%～30%），激发剂由氢氧化钠和氢氧化钡组成，氢氧化钠和氢氧化钡的质量百分比为（40%～60%）：（40%～60%）。本发明专利技术的碱矿渣水泥具有良好的性能，通过本发明专利技术的制备方法，可以有效地资源化利用分子筛工业渣泥制备具有良好性能的碱矿渣水泥，减少填埋处理分子筛工业渣泥，降低分子筛工业渣泥对自然环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种碱矿渣水泥及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种碱矿渣水泥及其制备方法。
技术介绍
水泥混凝土作为大宗结构材料，已广泛应用于人类生活的各处。然而，由于混凝土所用的硅酸盐水泥在生产过程中会消耗大量的资源和能源，且排放出较多污染环境的物质，使其面临可持续发展的挑战。同时，由于全球气候变化，当今世界水泥工业发展的焦点之一就是如何减少二氧化碳的排放。因此，发展低碳水泥以弥补传统硅酸盐水泥的不足势在必行。碱矿渣水泥是由碱金属化合物和粒化高炉矿渣共同粉磨，或是将磨细矿渣用碱金属化合物的溶液来调制所得的胶凝材料。与硅酸盐水泥相比，碱矿渣水泥在力学性能、抗冻性、抗渗性、耐高温性能及抗化学侵蚀性等方面都具有绝对的优势。更重要的是，该水泥生产工艺简单，可消化大量工业废弃物，且二氧化碳排放量能降低40%～80%，是一种典型的低碳水泥，然而，由于生产碱矿渣水泥所用碱性激发剂的价格较高，使得该水泥的实际应用受到一定的限制。分子筛工业渣泥是相关企业在合成并提取出分子筛产品之后余下的黄白色或灰色固体废弃物。目前，生产企业会将少部分分子筛工业渣泥用作烧结砖的粘结剂，但由于这对分子筛工业渣泥的需求量较少，对大多数的分子筛工业渣泥则采用填埋处理。由于分子筛工业渣泥呈现较强的碱性，填埋处理会对周围环境产生很大的危害。随着分子筛工业渣泥的存量越来越多，它对自然环境的危害也愈发严重，因此，如何对这种工业废弃物进行无害化或资源化处理，是摆在科技工作者面前的重要课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碱矿渣水泥及其制备方法，其以分子筛工业渣泥为原料制备水泥，可以有效地资源化利用分子筛工业渣泥，减少填埋处理分子筛工业渣泥对自然环境的污染。本专利技术为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种碱矿渣水泥，含有如下质量百分比的原料：胶结料95%～97%；激发剂3%～5%；所述胶结料由矿渣和分子筛工业渣泥组成，所述矿渣和分子筛工业渣泥的质量百分比为70%～80%：20%～30%。进一步地，所述胶结料的比表面积不低于350m2/kg。进一步地，所述激发剂由氢氧化钠和氢氧化钡组成。进一步地，所述氢氧化钠和氢氧化钡的质量百分比为40%～60%：40%～60%。进一步地，所述激发剂的细度控制在80μm方孔筛筛余不超过10%。一种碱矿渣水泥的制备方法，包括以下制备步骤：步骤一、将矿渣和分子筛工业渣泥分别烘干，然后将二者按照要求的比例配料，再将配合料粉磨至比表面积不低于350m2/kg，得到胶结料；步骤二、将氢氧化钠和氢氧化钡按照要求的比例配料，然后将配合料粉磨至80μm方孔筛筛余不超过10%，得到激发剂；步骤三、将胶结料和激发剂按照要求的比例配料并混合均匀，得到碱矿渣水泥。本专利技术的有益效果：1.本专利技术将分子筛工业渣泥用于制备碱矿渣水泥，所制备的水泥在凝结时间、抗压强度等方面均具有良好的性能，为资源化处理大量分子筛工业渣泥提供新的方案，避免了填埋处理分子筛工业渣泥对环境的危害。2.本专利技术将分子筛工业渣泥用作制备碱矿渣水泥的原料，相对于矿渣的成本，分子筛工业渣泥的成本几乎为零，大大减少了碱矿渣水泥的生产成本，有利于碱矿渣水泥的推广应用，从而进一步有利于资源化处理分子筛工业渣泥。3.本专利技术将分子筛工业渣泥用作制备碱矿渣水泥的原料，由于分子筛工业渣泥是相关企业以黏土、硅酸钠、氢氧化铝、活性氧化铝、氯化钾、氯化钠、氯化钙、氢氧化钾和氢氧化钠等为原料提取分子筛产品后余下的废弃物，其含有的硅酸钠、氢氧化钾和氢氧化钠在制备碱矿渣水泥的过程中可以充当一部分碱性激发剂，降低了所需添加激发剂的使用量，从而进一步降低碱矿渣水泥的生产成本，有利于碱矿渣水泥的推广应用，进一步有利于资源化处理分子筛工业渣泥。4.本专利技术中分子筛工业渣泥中碱的溶出速度较慢，与外加的碱性激发剂配合使用，相对于单一使用添加的激发剂，可以灵活调整碱矿渣水泥的凝结时间，更加有利于碱矿渣水泥的推广应用，从而有助于更多地资源化处理分子筛工业渣泥。5.本专利技术的碱性激发剂中掺有氢氧化钡，可以有效激发矿渣活性，提高碱矿渣水泥的抗硫酸盐性能。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征以及达成的目的便于理解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，但本专利技术所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。本专利技术提供一种碱矿渣水泥，含有如下质量百分比的原料：胶结料95%～97%、激发剂3%～5%，其中，胶结料由矿渣和分子筛工业渣泥组成，矿渣和分子筛工业渣泥的质量百分比为（70%～80%）：（20%～30%）；激发剂可由氢氧化钠和氢氧化钡组成，氢氧化钠和氢氧化钡的质量百分比为（40%～60%）：（40%～60%），其中，氢氧化钠中NaOH的质量百分含量不低于96%，氢氧化钡中Ba(OH)2的质量百分含量不低于98%。具体地，由矿渣和分子筛工业渣泥组成的胶结料的比表面积不低于350m2/kg，所述激发剂的细度控制在80μm方孔筛筛余不超过10%。本专利技术实施例所用矿渣和分子筛工业渣泥的化学成分见表1所示，其中，矿渣的质量系数为1.82，满足GB/T203-2008《用于水泥中的粒化高炉矿渣》所提出的技术要求。表1矿渣和分子筛工业渣泥的化学成分（单位：重量%）本专利技术还提供一种碱矿渣水泥的制备方法，包括以下制备步骤：步骤一、将矿渣和分子筛工业渣泥分别烘干，然后将二者按照要求的比例配料，再将配合料粉磨至比表面积不低于350m2/kg，即得胶结料；步骤二、将激发剂磨至80μm方孔筛筛余不超过10%备用，所述激发剂可以是氢氧化钠和氢氧化钡按照一定比例的配合粉料，使用时将配合料粉磨至80μm方孔筛筛余不超过10%得备用的激发剂；步骤三、将胶结料和激发剂按照要求的比例配料并混合均匀，即得碱矿渣水泥。实施例1一种碱矿渣水泥，含有如下质量百分比的原料：胶结料95%、激发剂5%。其中，胶结料由80%重量的矿渣和20%重量的分子筛工业渣泥组成；激发剂由50%重量的氢氧化钠和50%重量的氢氧化钡组成。所述胶结料的比表面积不低于350m2/kg，所述激发剂的细度控制在80μm方孔筛筛余不超过10%。一种碱矿渣水泥的制备方法，包括以下制备步骤：步骤一、将矿渣和分子筛工业渣泥分别烘干，然后将矿渣和分子筛工业渣泥按照80%：20%的质量百分比进行配料，再将配合料粉磨至比表面积为387m2/kg，即得胶结料；步骤二、将氢氧化钠和氢氧化钡按照50%：50%的质量百分比进行配料，然后将配合料粉磨至80μm方孔筛筛余为6.3%，即得激发剂；步骤三、将胶结料和激发剂按照95%：5%的质量百分比进行配料并混合均匀，即得碱矿渣水泥A。实施例2一种碱矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱矿渣水泥，其特征在于，含有如下质量百分比的原料：/n胶结料95%～97%；/n激发剂3%～5%；/n所述胶结料由矿渣和分子筛工业渣泥组成，所述矿渣和分子筛工业渣泥的质量百分比为70%～80%：20%～30%。/n

【技术特征摘要】
1.一种碱矿渣水泥，其特征在于，含有如下质量百分比的原料：
胶结料95%～97%；
激发剂3%～5%；
所述胶结料由矿渣和分子筛工业渣泥组成，所述矿渣和分子筛工业渣泥的质量百分比为70%～80%：20%～30%。


2.如权利要求1所述的一种碱矿渣水泥，其特征在于，所述胶结料的比表面积不低于350m2/kg。


3.如权利要求1所述的一种碱矿渣水泥，其特征在于，所述激发剂由氢氧化钠和氢氧化钡组成。


4.如权利要求3所述的一种碱矿渣水泥，其特征在于，所述氢氧化钠和氢氧化钡的质量百分比为40%～60%：4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉敏，张华，郭炎飞，茹晓红，肜芳珍，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41