钢渣协同磷石膏制备的再生骨料、路基材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钢渣协同磷石膏制备再生骨料的方法，包括如下步骤：1)钢渣粉磨处理后筛分成钢渣粉和钢渣颗粒；2)将钢渣粉、磷石膏、矿渣组成混合料，将混合料与外加剂按照一定配比搅拌均匀后，进入超细粉磨系统粉磨到其比表面积不低于450m2/kg制备成路基胶结剂；3)将重金属污染黏性类、砂类土或尾砂与路基胶结剂混合，加水搅拌均匀，并通过圆盘造粒机生产制得再生骨料。另外，本发明专利技术还提供了钢渣协同磷石膏制备路基材料。该发明专利技术采用钢渣、磷石膏分级处理制备出再生骨料和路基材料，实现钢渣的100%利用以及磷石膏的高掺量利用，显著提高了钢渣和磷石膏的资源化利用率，从而有效解决了钢渣、磷石膏的土地占用、环境污染突出问题。环境污染突出问题。

【技术实现步骤摘要】
钢渣协同磷石膏制备的再生骨料、路基材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于工业固体废物的资源化利用
，具体涉及一种钢渣协同磷石膏制备的再生骨料、路基材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢渣是钢铁行业在炼钢过程中产生的工业废渣，我国钢渣年产量达到1.2亿吨，历史堆存量超过10亿吨，钢渣的综合利用率为30%左右。钢渣因胶凝活性低，耐磨性高、易磨性差、体积稳定性不良等问题限制其资源化利用量。磷石膏是湿法生产磷酸过程中排放的一种工业废弃物，通常每生产1吨湿法磷酸产生4.5～5吨的磷石膏渣。目前我国每年磷石膏排放量7500万吨，综合利用3000万吨，新增堆存量仍然保持在4500万吨左右。磷石膏主要用于水泥缓凝剂、建筑石膏、石膏砌块、充填材料等，而磷石膏的杂质多、利用成本高，限制了磷石膏的资源化利用，导致磷石膏堆存量逐年增加。钢渣、磷石膏的堆存对周围的水体、土壤产生不利影响，存在较大的环境风险和土地压力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是采用钢渣、磷石膏分级处理制备出再生骨料和路基材料，实现钢渣、磷石膏的高掺量利用，从而提高其资源化利用量，减少钢渣、磷石膏的土地占用、环境污染突出问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：钢渣协同磷石膏制备再生骨料的方法，包括如下步骤：1)钢渣粉磨处理后筛分成钢渣粉和钢渣颗粒；2)将钢渣粉、磷石膏、矿渣组成混合料，将混合料与外加剂按照一定配比搅拌均匀后，进入超细粉磨系统粉磨到其比表面积不低于450m2/kg制备成路基胶结剂；3)将重金属污染黏性类、砂类土或尾砂与路基胶结剂混合，加水搅拌均匀，并通过圆盘造粒机生产制得再生骨料。
[0005]进一步的，所述步骤1)中钢渣粉粒径＜0.5mm，钢渣颗粒粒径≥0.5mm。
[0006]进一步的，所述步骤2)的混合料中钢渣粉与磷石膏质量总和占比大于50%，矿渣质量占比不超过45%；外加剂质量占混合料质量的百分比为3～10%。
[0007]进一步的，所述外加剂为电石渣、石灰、硅灰、氢氧化钠、甲酸钙、元明粉中任意一种或多种物质组合。
[0008]进一步的，所述重金属污染黏性类、砂类土或尾砂与路基胶结剂质量比为1.5:1～1:3。
[0009]进一步的，所述再生骨料的粒径不大于20mm。
[0010]本专利技术提供了一种再生骨料，采用上述的钢渣协同磷石膏制备再生骨料的方法制得。
[0011]本专利技术还提供了一种钢渣协同磷石膏制备路基材料的方法，将上述的钢渣协同磷
石膏制备再生骨料的方法中制得的再生骨料、钢渣颗粒和路基胶结剂进行搅拌混合均匀，即得路基材料。
[0012]进一步的，所述路基胶结剂占再生骨料和钢渣颗粒总质量的百分比为8～15%，所述再生骨料占再生骨料和钢渣颗粒总质量的百分比为50～70%，所述钢渣颗粒占再生骨料和钢渣颗粒总质量的百分比为30～50%；所述路基材料的压实度不低于98%。
[0013]本专利技术还提供了一种路基材料，采用上述的钢渣协同磷石膏制备路基材料的方法制得。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用钢渣、磷石膏分级处理制备出再生骨料和路基材料，实现钢渣的100%利用以及磷石膏的高掺量利用，显著提高了钢渣和磷石膏的资源化利用率，从而有效解决了钢渣、磷石膏的土地占用、环境污染突出问题。
[0015](2)本专利技术充分利用钢渣的耐磨性高、易磨性差特点制备成高强耐磨的钢渣颗粒作为路基材料的原料，利用钢渣颗粒具有强度高、耐磨性好、形状不规则与球型再生骨料间具有良好的咬合力好的优点，有利于提高路基材料抗压强度，其7d抗压强度不低于7MPa，超过城市重交通道路半刚性基础材料强度要求的≥5MPa；同时利用钢渣颗粒表面粗糙、气孔结构丰富的优点，与路基胶结剂水化产物的胶结作用和填充作用效果好，有利于提供钢渣颗粒与路基胶结剂和再生骨料间的连接固化效果，使路基材料呈现出良好的力学强度和耐水性能。
具体实施方式
[0016]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]本实施例提供了一种钢渣协同磷石膏制备的再生骨料和路基材料，其具体制备过程如下：首先，利用钢渣粉磨处理钢渣10～25min进入筛分系统，筛分系统将粉磨处理钢渣分成钢渣粉和钢渣颗粒；粉磨的钢渣粒径＜0.5mm的作为钢渣粉，进入粉料球磨工艺；粉磨的钢渣粒径≥0.5mm的钢渣颗粒作为粗、细骨料。
[0018]然后，将钢渣粉、磷石膏、矿渣组成混合料，将混合料与外加剂按照一定配比搅拌均匀后，进入超细粉磨系统粉磨到其比表面积不低于450m2/kg制备成路基胶结剂。其中，混合料中钢渣粉与磷石膏质量总和占比大于50%，矿渣质量占比不超过45%；外加剂质量占混合料质量的百分比为3～10%，外加剂可采用但不限于电石渣、石灰、硅灰、氢氧化钠、甲酸钙、元明粉中任意一种或多种物质组合。
[0019]再将重金属污染黏性类、砂类土或尾砂与路基胶结剂混合，加水搅拌均匀，加水量为固体材料（即重金属污染黏性类、砂类土或尾砂与路基胶结剂）质量分数的8～15%，并通过圆盘造粒机生产制得再生骨料。其中，重金属污染黏性类、砂类土或尾砂与路基胶结剂质量比为1.5:1～1:3，制得的再生骨料粒径不大于20mm。
[0020]最后，将上述制备的再生骨料、钢渣颗粒和路基胶结剂在搅拌系统中进行混合均
匀，即得路基材料；其中，路基胶结剂占再生骨料和钢渣颗粒总质量的百分比为8～15%，再生骨料占再生骨料和钢渣颗粒总质量的百分比为50～70%，钢渣颗粒占再生骨料和钢渣颗粒总质量的百分比为30～50%。
[0021]路基材料通过搅拌系统将路基胶结剂、钢渣颗粒、再生骨料搅拌均匀，通过自卸汽车将混合均匀材料运输到道路工程现场，通过摊铺机分层摊铺到道路基层，采用压路机、振动压路机进行碾压3～6遍，每层铺设材料压实度不低于98%，压实度通过试验检测合格后，进行表面洒水、薄膜湿润养生，养生时间不少于7d，然后再进行上一层基层材料铺设施工，直到达到基层设计标高。
[0022]下面通过具体实施例说明本专利技术钢渣协同磷石膏制备的路基材料的性能。
[0023]实施例1：钢渣协同磷石膏制备路基材料的具体过程如下：(1)利用钢渣粉磨处理钢渣10～25min进入筛分系统，筛分系统将粉磨处理钢渣分成钢渣粉和钢渣颗粒；粉磨的钢渣粒径＜0.5mm的作为钢渣粉，进入粉料球磨工艺；粉磨的钢渣粒径≥0.5mm的钢渣颗粒作为粗、细骨料。
[0024](2)将钢渣粉、磷石膏、矿渣组成混合料，将混合料与外加剂按照一定配比搅拌均匀后，进入超细粉磨系统粉磨到其比表面积不低于450m2/kg制备成路基胶结剂。其中，混合料中矿渣质量分数为45%，钢渣粉质量分数为30%，磷石膏质量分数为25%，外加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钢渣协同磷石膏制备再生骨料的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)钢渣粉磨处理后筛分成钢渣粉和钢渣颗粒；2)将钢渣粉、磷石膏、矿渣组成混合料，将混合料与外加剂按照一定配比搅拌均匀后，进入超细粉磨系统粉磨到其比表面积不低于450m2/kg制备成路基胶结剂；3)将重金属污染黏性类、砂类土或尾砂与路基胶结剂混合，加水搅拌均匀，并通过圆盘造粒机生产制得再生骨料。2.如权利要求1所述的钢渣协同磷石膏制备再生骨料的方法，其特征在于：所述步骤1)中钢渣粉粒径＜0.5mm，钢渣颗粒粒径≥0.5mm。3.如权利要求1所述的钢渣协同磷石膏制备再生骨料的方法，其特征在于：所述步骤2)的混合料中钢渣粉与磷石膏质量总和占比大于50%，矿渣质量占比不超过45%；外加剂质量占混合料质量的百分比为3～10%。4.如权利要求1所述的钢渣协同磷石膏制备再生骨料的方法，其特征在于：所述外加剂为电石渣、石灰、硅灰、氢氧化钠、甲酸钙、元明粉中任意一种或多种物质组合。5.如权利要求1所述的钢渣协同磷石膏制备再...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜明明，邵雁，张明迪，向浩，蒋庆肯，刘子豪，熊劲，郭华军，李姗姗，杨振，
申请(专利权)人：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：