一种抑制固硫灰渣制品膨胀的方法技术

一种抑制固硫灰渣制品膨胀的方法，涉及蒸压养护制备建筑材料的方法。本发明专利技术方法以固硫灰渣、水泥熟料、水泥为胶结材料的原料，对粒块状原料磨细后，加入砂子集料和拌合水，搅拌成型后再经蒸压养护制得成品。本发明专利技术方法简单，可采用常规蒸压釜生产，操作简便，成本低，固硫灰渣利用率高达７５％～１００％，有利用环保，对固硫灰渣制品的抑制膨胀效果好，早期强度明显提高，便于推广应用等。本发明专利技术可广泛应用于制备体积安定的固硫灰渣建筑材料制品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于蒸压养护制备建筑材料
，具体涉及采用蒸压养护抑制固硫灰渣制品 膨胀的方法。
技术介绍
中国是煤炭资源比较丰富的国家，由于资源禀赋条件，煤炭一直在我国能源消费存量中 占绝对主导地位。原煤燃烧后不但会产生大量的灰渣，更重要的是会产生大量的S02和NOx 等酸性气体。研究表明，由SO2和NOx造成的酸雨占酸雨总量的90呢以上，而煤炭燃烧造成 的S02和NOx污染是发生酸雨的根本原因，由此引起的环境问题已经严重的影响了我国的经 济发展。在这种形势下，采用先进的燃煤固硫技术就非常必要。目前，流化床燃煤技术是一种较为先进的清洁煤燃烧技术，特别是对以劣质煤或高硫煤 发电及小型锅炉的环保改造，有着明显的优势，通过采用燃烧过程中添加石灰石的方法，可 以在不降低燃烧效率的同时把含硫煤燃烧产生的S02固定下来，大大降低S02向空气中的排 放量，符合产业政策和环保要求，因此我国目前正大力推广这种燃煤技术。我国目前每年固 硫灰渣排放量在2000万吨左右，随着一些新建流化床锅炉的电厂建成投产和国家对燃煤S02 排放控制力度的加强以及我国电力高速发展，固硫灰渣的排放量近期将很快突破3000万吨， 所以固硫灰渣资源化利用问题急待解决。现有关于固硫灰渣资源化利用的方法，如申请号为89108564.5的"一种用燃煤固硫渣制 作固硫渣水泥的方法"专利，公开的是以20%~60%的固硫渣与80%~40%的硅酸盐水泥孰料共 同磨细，经成型后自然养护制成成品。但是该专利使用的是固硫渣，没有利用产量更大的固 硫灰，掺量也较低，不能根本解决固硫灰渣的资源化利用的难题。同时固硫渣和水泥熟料的 比例与固硫渣的硫含量密切相关，这增加了实际操作中的难度、有碍于大规模工业生产，不 便推广应用。由于固硫灰渣具有一定的水硬性和火山灰活性，理论上是可以作为胶凝材料用于制作固 硫灰渣建材制品，但是因为固硫灰渣中的游离氧化钙和CaS04(无水石膏)成分含量较多，使得 固硫灰渣在作为胶凝材料时会导致体积稳定性差，同其他燃煤灰渣相比，其后期膨胀性较大， 从而导致了利用流化床燃煤固硫灰渣制成建材商品的技术难题。现有控制固硫灰渣制品膨胀的方法，如2005年12月第51巻第S2期《武汉大学学报(理 学版)》中"固硫渣胶凝材料安定性改性实验研究"一文，公开的是在60%~70%的固硫渣中加 入1W的由多种工业固体废弃物组成的HAZ促安剂，经过磨细过筛后，再掺入水泥熟料，经过成型后，自然养护制得成品。该方法是通过采用化学激发和机械磨细等物理化学方法对固硫渣胶凝材料进行改性，结果表明，促安剂HAZ可以改善固硫渣胶凝材料的安定性和提高其强度。此方法主要缺点有①本方法只涉及到了流化床固硫渣而不适合产量更大的固硫灰。②固硫渣的最大掺量也仅有70%,水泥熟料掺量相对较高，从而成本较高。③固硫灰渣成分变化复杂，可能存在促安剂与固硫灰渣适应性不良的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有控制固硫灰渣制品膨胀方法的不足，提供了一种抑制固硫灰渣 制品膨胀的方法，具有抑制膨胀的效果好、强度发展良好、利于工业生产等特点。本专利技术的机理固硫灰渣在常温常压下水化会生成大量的钙砜石，而经过蒸压养护后， 产物中只有少量或没有钙矾石生成，在钙含量较充足的情况下还会有托贝莫来石生成。钙矾 石结合了大量的水，生成过程会带来很大的体积膨胀，而托贝莫来石是一种强度高，体积稳 定性好的水化产物。同时经过蒸压养护后，固硫灰渣系统的水化产物加丰富，而且结晶更完 善。由于结晶体完善，系统的强度更大，体积稳定性更好。而自然条件养护下的试样明显没 有那么多完善的结晶产物，以絮状水化产物为主，有少量块状和针状的结晶产物。所以蒸压 后固硫灰渣制品的体积稳定性更好，而且经过蒸压的固硫灰渣制品可在12小时内获得所需强 度，且其强度也能得到一定程度提高。实现本专利技术目的的技术方案是 ，以固硫灰渣、水泥 熟料、水泥为胶结材料的原料，对粒块状原料磨细后，加入砂集料和拌和水，搅拌成型后再 经蒸压养护制得成品。具体的方法步骤如下(1) 原料的制备将流化床锅炉燃煤电厂排出的固硫渣和水泥厂生产的水泥熟料，分别经粉磨设备磨细， 细度至180目(筛余<10%)后备用。对水泥厂生产的水泥和流化床锅炉燃煤电厂排出的原 状固硫灰直接利用。(2) 固硫灰渣制品的成型在第(1)步完成后，以固硫灰渣粉和水泥熟料粉及水泥为胶结材料的原料，按固硫灰渣粉水泥熟料粉水泥的质量百分数之比为75~100% : 0~25% : 0~25%的比例，在胶结材料中，先加入砂集料，再加入拌和水，搅拌均匀后置于成型模中成型。其中胶结材料砂的质量比为1 : 0.0-5.0。拌和水的用量为当采用浇注成型时，胶结材料拌和水的质量比为 1:0. 4-0.7;当采用压制成型时，胶结材料拌和水的质量比为1 : 0. 1~0.3。(3) 蒸压养护第(2)步完成后，将第(2)步制成的固硫灰渣制品拆模后放入蒸压釜内，先将压力升6至1.0~1.7兆帕，升压时间为1~4小时；再恒压下蒸压养护，恒压蒸养时间为2~10小时；然 后降压出釜，降压时间为1~4小时。出釜后即可得到膨胀被显著抑制的、强度发展良好的固 硫灰渣制品。本专利技术采用上述技术方案后，主要具备以下特点1、 本专利技术方法可采用常规的蒸压釜进行生产，生产工艺简单，成本较低，非常适合实际 建材制品生产，便于推广应用。2、 蒸压养护后可显著改善固硫灰渣制品的体积稳定性，将固硫灰渣制品的膨胀控制在无 害的范围内，抑制效果好。3、 蒸压养护可以使固硫灰渣制品的强度得到一定的改善，早期强度明显提高，后期强度 也有一定的提高。4、 蒸压养护进一步激发固硫灰渣潜在的火山灰活性，改善固硫灰渣体系的水化产物，使 水化产物更加完善，从而进一步提高了固硫灰渣制品的强度和体积稳定性。5、 固硫灰渣的利用率高达75%~100%，不但有利于环保，还为固硫灰渣的资源化利用提 供了新的途径，解决了固硫灰渣资源化利用中的难题。本专利技术可广泛应用于制备体积安定性优异的固硫灰渣建筑材料制品。 具体实施例方式下面将结合具体实施方式对本专利技术进一步说明。实施例1的具体步骤如下-(1) 原料的制备将流化床锅炉燃煤电厂排出的固硫渣和水泥厂生产的水泥熟料，分别经粉磨设备(即球 磨机)磨细，细度至180目(筛余<10%)后备用。对水泥厂生产的水泥和流化床锅炉燃煤 电厂排出的原状固硫灰直接利用。(2) 固硫灰渣制品的成型' 在第(1)步完成后，以固硫灰渣粉和水泥熟料粉及水泥为胶结材料的原料，按固硫灰渣 粉水泥熟料粉水泥的质量百分数之比为75% : 25% : 0%的比例，在胶结材料中，先加入 砂集料，再加入拌和水，搅拌均匀后置于成型模中成型。其中胶结材料砂的质量比为1 :2.5，采用浇注成型，胶结材料拌和水的质量比为1 : 0.5。(3) 蒸压养护第(2)步完成后，将第(2)歩制成的固硫灰渣制品拆模后放入蒸压釜内，先将压力升 至1.3兆帕，升压时间为2小时；再恒压下蒸压养护，恒压蒸养时间为3小时。然后降压出釜，降压时间为2小时。出釜后即得到膨胀被显著抑制的、强度发展良好的固硫灰渣制品。 实施例2的具体步骤如下(1) 原料的制备 同实施例1。(2) 固硫灰渣制品的成型 ，同实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制固硫灰渣制品膨胀的方法，其特征在于具体的方法步骤如下：　（１）原材料的制备　将流化床锅炉燃煤电厂排出的固硫渣和水泥厂生产的水泥熟料，分别经粉磨设备磨细，细度至１８０目，对水泥厂生产的水泥和流化床锅炉燃煤电厂排出的原状固硫 灰直接利用；　（２）固硫灰渣制品的成型　在第（１）步完成后，以固硫灰渣粉和水泥熟料粉及水泥为胶结材料的原料，按固硫灰渣粉∶水泥熟料粉∶水泥的质量百分数之比为７５～１００％∶０～２５％∶０～２５％的比例，在胶结材料中，先加入砂子集 料，再加入拌和水，搅拌均匀后置于成型模中成型，其中：胶结材料∶砂的质量比为１∶０．０～５．０，拌和水的用量为：当采用浇注成型时，胶结材料∶拌和水的质量比为１∶０．４～０．７；当采用压制成型时，胶结材料∶拌和水的质量比为１∶０．１～０．３；　　（３）蒸压养护　第（２）步完成后，将第（２）步制成的固硫灰渣制品拆模后放入蒸压釜内，先将压力升至１．０～１．７兆帕，升压时间为１～４小时，再恒压下蒸压养护，恒压蒸养时间为２～１０小时，然后降压出釜，降压时间为１～４小时，出釜后即 可得到膨胀被显著抑制的、强度发展良好的固硫灰渣制品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昌华，钱觉时，李影平，王智，李星华，韦迎春，雷秀坚，张志伟，陆刚，韩永军，
申请(专利权)人：四川白马循环流化床示范电站有限责任公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]