一种钛石膏基胶凝材料、制品及其制备方法技术

本发明专利技术的钛石膏基胶凝材料、制品及其制备方法，包括S1：按如下重量份制备原料：细磨钛石膏40～70份，细磨钢渣15～40份，骨料15～40份，水玻璃0.5～3.0份，聚羧酸系减水剂为0.1～2.0份，水10～20份；S2.将外加剂水玻璃、聚羧酸减水剂依次加入水中搅拌制得混合液；S3.将细磨钛石膏、细磨钢渣、骨料依次加入搅拌设备，搅拌得到混合料，然后将步骤S2的混合液加入搅拌设备，使混合料和混合液混合搅拌均匀，制得混合物料；S4.将步骤S3的混合物料浇筑成型或挤压成型，制得试块；S5.将步骤S4得到的试块常压养护或蒸压养护，制得钛石膏基胶凝材料。本发明专利技术解决了目前钛石膏资源化利用率不高、污染环境严重、物理力学性能差的问题，为建筑行业提供一种低碳环保的建筑材料。一种低碳环保的建筑材料。

【技术实现步骤摘要】
一种钛石膏基胶凝材料、制品及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，涉及一种钛石膏基胶凝材料、制品及其制备方法。

技术介绍

[0002]钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时排出的工业废渣。据统计，硫酸法生产1吨钛白粉就会产生6
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7吨钛石膏，2021年全国钛白粉产量379万吨，同比增加28万吨，增幅为8.0％，创历史新高，共产生钛石膏2274
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2653万吨，钛石膏的主要成分为CaSO4·
2H2O。钛石膏主要用于路基材料、水泥缓凝剂、墙体材料等方面,也有研究者利用钛石膏制备烧结砖，但总体资源化利用率较低，大部分采取堆存的方式，不但占用土地，还污染地表水和地下水，甚至污染大气，已经成为钛石膏排放地区的主要污染源。随着国家环保政策的不断推出，钛白粉排放企业环保压力越来越大，高质量资源化地利用钛石膏，已成为企业生产发展的重要制约因素。
[0003]专利技术专利：一种利用钛石膏作为防渗衬层修复废弃矿山的方法(申请公布日：2022.01.18，公布号：CN113944150A，申请号：2021112222671)公开的技术方案是，废弃矿山修复整体结构自下而上依次由防渗衬层、渗滤液导排层、填充物料层和封场覆土层构成，其中的防渗衬层由钛石膏制成。其施工方法为：首先敷设防渗层，其次敷设渗滤液导排层，然后填充物料层，最终为封场覆土层。该方法存在的问题是：该技术使用钛石膏作为矿山修复材料，仅作为普通填充材料，没有充分发挥钛石膏的胶凝性能，填充强度低，环境污染风险依然存在，使用附加值较低。
[0004]专利技术专利：一种免烧免蒸钛石膏砖及其制备方法(申请公布日：2015.04.01，申请号：2014108191651，公布号：CN104478388A)该方法是，该钛石膏砖包括以下质量分数的各组分：24.1％
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32.3％钛石膏、52％
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63.8％骨料、11.2％
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18.5％水泥/矿粉以及0.8％
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1.0％的添加剂，添加剂为无水硫酸钠、明矾和固化剂的混合物，骨料为工业矿渣、碎石和河砂中的一种或多种。该钛石膏砖的制备方法包括以下步骤：S1将泥浆型的钛石膏挤压搅拌形成水硬性泥浆；S2将挤压粉碎后的钛石膏与骨料混合、搅拌2
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4min；S3将S2中制得的物料与添加剂、水泥/矿粉混合、搅拌1
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3min；S4挤压成型，采用喷淋浇水使料斗中各处含水率保持一致，水的质量与S3制得的物料质量之比为：1:32
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40。该方法存在的问题是：以水泥和矿粉作为主要的强度组分来源，没有充分发挥钛石膏的水化特性，产品强度较低，钛石膏使用量少，外加剂为常规产品，技术先进性不强；需要挤压成型材制品，制品尺寸受模具限制，产品形状和种类较少。
[0005]现有技术制备钛石膏的问题和缺点：现有技术主要问题是钛石膏制品物理力学性能低，产品使用范围窄，资源化利用率低，产品附加值低。不能大量作为建筑材料应用于各类建筑，不符合国家的节能低碳环保政策要求。
[0006]解决现有技术的难点：针对钛石膏品位较低、杂质含量高、附着水含量高的特点，发挥钛石膏与冶金渣耦合协同作用的特点，解决钛石膏制品强度低的问题。
[0007]解决现有技术的意义：解决钛石膏高效资源化利用难题，解决企业生产难题，保护
环境，有较好的社会效益和经济效益。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的问题，根据市场需求及钛石膏的特点，本专利技术提供了一种钛石膏基胶凝材料的制备方法，解决了目前钛石膏资源化利用率不高、污染环境严重、物理力学性能差的问题，为建筑行业提供一种低碳环保的建筑材料。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]本专利技术的钛石膏基胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：S1：按如下重量份制备原料：细磨钛石膏40～70份，细磨钢渣15～40份，骨料15～40份，水玻璃0.5～3.0份，聚羧酸系减水剂为0.1～2.0份，水10～20份；S2.将外加剂水玻璃、聚羧酸减水剂依次加入水中搅拌制得混合液；S3.将细磨钛石膏、细磨钢渣、骨料依次加入搅拌设备，搅拌得到混合料，然后将步骤S2的混合液加入搅拌设备，使混合料和混合液混合搅拌均匀，制得混合物料；S4.将步骤S3的混合物料浇筑成型或挤压成型，制得试块；S5.将步骤S4得到的试块常压养护或蒸压养护，制得钛石膏基胶凝材料。
[0011]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S1中，细磨钛石膏是将钛石膏与钢渣按照60
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90:10
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40的重量百分数混合，粉磨至比表面积为450
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500m2/kg；或用含有附着水的湿钛石膏与湿钢渣加水粉磨，加水量为干基固体份的30
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50％，粉磨至比表面积为450
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500m2/kg。
[0012]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S1中，细磨钢渣是将钢渣与矿渣按照50
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80:20
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50的重量百分数混合，粉磨至比表面积为550
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700m2/kg。
[0013]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S1中，骨料为细度模数为3.0～2.3的天然建筑中砂；或冶金渣经过破碎、筛选成为细度模数为3.0～2.3的建筑中砂；或尾矿经过破碎、筛选成为细度模数为3.0～2.3的建筑中砂；或建筑垃圾经过破碎、筛选成为细度模数为3.0～2.3的建筑中砂。
[0014]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S1中，水玻璃为模数为1.5～3.5的钠水玻璃，以及聚羧酸减水剂减水率大于20％。
[0015]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S2中，将外加剂水玻璃、聚羧酸减水剂依次加入水中，并在温度25～45℃条件下搅拌5～15分钟，制得混合液。
[0016]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S3中，细磨钛石膏、细磨钢渣、骨料依次加入搅拌设备，搅拌3
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5分钟，得到混合料，将步骤S2的混合液加入搅拌设备，先低速搅拌3分钟，再高速搅拌1分钟，使混合料和混合液混合搅拌均匀，静置30分钟，制得混合物料。
[0017]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S4中，在高加水混合物料具有流动性的情况下，用模具浇筑成型；在低加水混合物料成干硬性的情况下，用设备压力成型；浇筑成型4
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8小时后脱模，挤压成型5
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30分钟后脱模，得到试块。
[0018]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S5中，将步骤S4中的试块静置4小时后放入快速养护箱中进行蒸汽养护。
[0019]可选地，在上述钛石膏基胶凝材料的制备方法中，在步骤S5中，将步骤S4得到的试块存放在常温、空气湿度大于90％条件下养护；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛石膏基胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：按如下重量份制备原料：细磨钛石膏40～70份，细磨钢渣15～40份，骨料15～40份，水玻璃0.5～3.0份，聚羧酸系减水剂为0.1～2.0份，水10～20份；S2.将外加剂水玻璃、聚羧酸减水剂依次加入水中搅拌制得混合液；S3.将细磨钛石膏、细磨钢渣、骨料依次加入搅拌设备，搅拌得到混合料，然后将步骤S2的所述混合液加入搅拌设备，使混合料和混合液混合搅拌均匀，制得混合物料；S4.将步骤S3的混合物料浇筑成型或挤压成型，制得试块；S5.将步骤S4得到的试块常压养护或蒸压养护，制得钛石膏基胶凝材料。2.根据权利要求1所述的钛石膏基胶凝材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述细磨钛石膏是将钛石膏与钢渣按照60
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90:10
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40的重量百分数混合，粉磨至比表面积为450
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500m2/kg；或用含有附着水的湿钛石膏与湿钢渣加水粉磨，加水量为干基固体份的30
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50％，粉磨至比表面积为450
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500m2/kg。3.根据权利要求1所述的钛石膏基胶凝材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述细磨钢渣是将钢渣与矿渣按照50
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80:20
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50的重量百分数混合，粉磨至比表面积为550
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700m2/kg。4.根据权利要求1所述的钛石膏基胶凝材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述骨料为细度模数为3.0～2.3的天然建筑中砂；或冶金渣经过破碎、筛选成为细度模数为3.0～2.3的建筑中砂；或尾矿经过破碎、筛选成为细度模数为3.0～2.3的建筑中砂；或建筑垃...

【专利技术属性】
技术研发人员：段鹏选，李莹，胡成，韦家崭，陈平，向玮衡，
申请(专利权)人：段鹏选，
类型：发明
国别省市：