一种以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料及其制备方法，属于固体废弃物资源化利用及建筑材料技术领域。该掺合料由活性材料与活性激发剂经混合、静压成型、煅烧、粉磨制得，掺合料由铁尾矿、电石渣、钢渣按干基质量比50～55：45～50：10～15组成，活性激发剂为盐激发剂和表面活性剂，盐激发剂由活性材料总质量的1～1.5%的硫酸钠和1.5～2.5%的硫酸钙组成，表面活性剂的添加量为活性材料总质量的0.1～0.3

【技术实现步骤摘要】
一种以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料及其制备方法，属于固体废弃物资源化利用及建筑材料


技术介绍

[0002]掺合料是在配制混凝土时，可以替代部分水泥作为胶凝材料，能改变新拌混凝土和硬化混凝土性能的一种无机矿物细粉。在国外，人们将这种矿物细粉称为辅助胶凝材料。目前，掺合料已成为高性能混凝土不可缺少的第六组分，它是以硅、铝、钙的一种或多种氧化物为主的材料。目前，以高炉矿渣、粉煤灰和硅灰等工业固废在制备的掺合料的研究技术较为成熟，其大部分技术以添加外加剂为主，而激发剂的种类较少，且价格相对较高，在加上不同体系的掺合料难以使用相同的激发剂，所以使得掺合料制备技术难以推广。
[0003]铁尾矿作为将原铁矿石破碎、筛分、研磨、分级、再经重选、浮选或氰化等选别工艺流程，选出有用铁等金属后的剩余部分。铁尾矿中除了含少量金属外，大部分为脉石矿物，少部分铁尾矿再次选铁，大部分难以利用。电石渣是来自于电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，属于国家Ⅱ类一般工业固体废弃物，其处理不仅要占用大量土地，还需要对其进行防渗透措施处理，成本高。电石渣制建材在企业虽有利用，但创造利润方面稍显不足，产业亟待创新。钢渣转炉炼钢过程中产生的杂质废渣，与水泥具有相同的矿物相，但成渣过程中，温度高，大部分矿物相的活性较低，在加上钢渣中的游离氧化钙含量高，难以大量利用，是目前难以处理的工业固废。
[0004]铁尾矿、电石渣和钢渣中均含有硅、铝、钙的一种或多种氧化物为主的材料，难以制备成水泥熟料，但适合制备成活性掺合料。我国把资源综合利用纳入生态文明建设总体布局，加大对固体废弃物的综合利用。但是利用率仍然较低，国内仍面临固体废弃物产量大、利用不充分、产品附加值低等问题。力争在2025年大宗固体废弃物的综合利用率达到60%。因此，本专利技术利用铁尾矿、电石渣和钢渣为原料，通过热活化生产活性掺合料，既符合国家的环保政策，又从源头解决这些危险固废带来的一系列危害，在加上本方法操作工艺简单，能够带来很好的经济效益。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一一种以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料及其制备方法，通过将铁尾矿、电石渣、钢渣作为原料进行科学的配伍，通过热活化制备成活性掺合料，实现固废的利用，成本低，环保；工艺简单，易于操作。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料，掺合料由活性材料与活性激发剂制成，所述掺合料由铁尾矿、电石渣、钢渣按干基质量比50～55：45～50：10～15组成，活性激发剂为盐激发剂和表面活性剂，盐激发剂由活性
材料总质量的1～1.5%的硫酸钠和1.5～2.5%的硫酸钙组成，表面活性剂的添加量为活性材料总质量的0.1～0.3
‰
。
[0007]所述铁尾矿的粒度为0.06～0.1mm、水分含量≤1%，电石渣的水分含量≤40%、粒度为5～10mm，钢渣的粒度过100方孔筛筛余量≤5%、水分含量≤1%。
[0008]所述表面活性剂为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙或十二烷基磺酸钠。
[0009]本专利技术所述的以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料的制备方法，具体制备步骤如下：（1）原料预处理：分别取铁尾矿、电石渣、钢渣原料进行粉碎、干燥；（2）静压成型：按原料质量比分别称取步骤（1）处理好的原料混合均匀，放入成型槽中，在0.2~0.5MPa的压力下静压5~10s，得到多孔砌块；（3）晾晒：将步骤（2）制得的多孔砌块，在10~60℃下进行自然晾晒，使多孔砌块的水分含量小于5%；（4）煅烧：将步骤（3）晾晒后的多孔砌块在1000～1200℃下煅烧2～4h，取出，在5~35℃下自然冷却至100℃以下；（5）粉磨：在步骤（4）处理后的多孔砌块中同时加入活性材料总质量的1～1.5%的硫酸钠、1.5～2.5%的硫酸钙、0.1～0.3
‰
的表面活性剂，粉磨至比表面积为500
±
20m2/kg，即得掺合料。
[0010]所述步骤（1）中铁尾矿的粒度为0.06～0.1mm、水分含量≤1%，电石渣的水分含量≤40%、粒度为5～10mm，钢渣的粒度过100方孔筛筛余量≤5%、水分含量≤1%。
[0011]所述表面活性剂为木质素磺酸盐钠或木质素磺酸盐钙或十二烷基磺酸钠。
[0012]本专利技术中所使用的掺合料满足GB/T 51003
‑
2014规定中多种级活性掺合料要求。
[0013]本专利技术中，铁尾矿、电石渣、钢渣可任意选取，对铁尾矿、电石渣、钢渣的性能、成分及其含量无要求。
[0014]本专利技术制备的掺合料利用固体废弃物为原料，并将各原料进行科学配伍，采用钢渣作为矿化剂和晶核剂，电石渣浆作为粘接剂，产品性能稳定；此外，本专利技术制备中激发剂调加量较少，加入的硫酸钠、硫酸钙价格相对低，有利于掺合料的发展。同时，本专利技术的中热活化温度较低，生产成本低，并且工艺简单，达到了较高的经济效益。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的工艺流程示意图。
具体实施方式
[0016]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步详尽描述。实施例中未注明的技术或产品，均为现有技术或可以通过购买获得的常规产品。
[0017]实施例1：如图1所示，本以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料，掺合料由活性材料与活性激发剂制成，掺合料由铁尾矿、电石渣、钢渣按干基质量比50：50：10组成，活性激发剂为盐激发剂和表面活性剂，盐激发剂由活性材料总质量的1%的硫酸钠和2.5%的硫酸钙组成，表面活性剂的添加量为活性材料总质量的0.2
‰
的木质素磺酸钙。
[0018]铁尾矿的粒度为0.06mm、水分含量0.8%，电石渣的水分含量35%、粒度为10mm，钢渣
的粒度过100方孔筛筛余量3%、水分含量1%。三种原料的成分及其含量如下表所示：上述以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料的制备方法，具体制备步骤如下：（1）原料预处理：分别取铁尾矿、电石渣、钢渣原料进行粉碎、干燥；（2）静压成型：按原料质量比分别称取步骤（1）处理好的原料混合均匀，放入成型槽中，在0.2MPa的压力下静压10s，得到多孔砌块；（3）晾晒：将步骤（2）制得的多孔砌块，在10℃下进行晾晒多孔砌块的水分含量为5%；（4）煅烧：将步骤（3）晾晒后的多孔砌块在1200℃下煅烧3h，在28℃下自然冷却至85℃；（5）粉磨：在步骤（4）处理后的多孔砌块中同时加入活性材料总质量的1%的硫酸钠、2.5%的硫酸钙、活性材料总质量的0.2
‰
的木质素磺酸钙后，粉磨至比表面积为510
㎡
/kg，即得掺合料。
[0019]步骤（1）中铁尾矿的粒度为0.06mm、水分含量0.8%，电石渣的水分含量35%、粒度为10mm，钢渣的粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料，其特征在于：掺合料由活性材料与活性激发剂制成，所述活性材料由铁尾矿、电石渣、钢渣按干基质量比50～55：45～50：10～15组成，活性激发剂为盐激发剂和表面活性剂，盐激发剂由活性材料总质量的1～1.5%的硫酸钠和1.5～2.5%的硫酸钙组成，表面活性剂的添加量为活性材料总质量的0.1～0.3
‰
。2.根据权利要求1所述的掺合料，其特征在于：所述铁尾矿的粒度为0.06～0.1mm、水分含量≤1%，电石渣的粒度为5～10mm 、水分含量≤40%，钢渣的粒度过100方孔筛筛余量≤5%、水分含量≤1%。3.根据权利要求1所述的掺合料，其特征在于：所述表面活性剂为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙或十二烷基磺酸钠。4.一种权利要求1所述的以铁尾矿、电石渣、钢渣为主原料制备的掺合料的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：（1）原料预处理：分别取铁尾矿、电石渣、钢渣原料进行粉碎、干燥；（2）静压成型：按原料质量比分别称取步骤（1）处理好的原料混合均匀后压制成型，得到多孔砌块；（3）晾晒：将步骤（2）制得的多孔砌块进行晾晒，使多孔砌块的水分含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁延秋，许世斌，夏举佩，李朴忠，
申请(专利权)人：云南杉银环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：