一种AOD炉镍合金精炼渣制备土壤固化剂的方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种AOD炉镍合金精炼渣制备土壤固化剂的方法。将AOD炉镍合金精炼渣、硫酸铁和水按一定配比混合，然后粉磨、过筛；取筛下溶液干燥制成粉料，再在粉料中掺入粉煤灰煅烧、冷却，待冷却至室温，在干料中加入九水偏硅酸钠和硫酸亚铁，将混合料粉磨制备土壤固化剂。本发明专利技术利用AOD炉镍合金精炼渣制备可直接使用的低碳型无机土壤固化剂，实现其高值化再生利用。实现其高值化再生利用。

【技术实现步骤摘要】
一种AOD炉镍合金精炼渣制备土壤固化剂的方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种AOD炉镍合金精炼渣制备土壤固化剂的方法。

技术介绍

[0002]AOD炉镍合金精炼渣是镍合金与铁水在AOD炉进行精炼时产生的炉渣，其主要化学成分包括SiO2、Al2O3、CaO和Fe2O3等，其中CaO的含量较高，约45％
‑
60％。与高炉矿渣、电炉渣等相比，AOD炉镍合金精炼渣活性较低，易磨性差，因此目前关于AOD炉镍合金精炼渣的应用研究并不多，多数应用还是以回收造渣为主。
[0003]土壤固化剂是一种新型绿色建筑材料，可将其添加到土壤中通过物理、化学或生物作用固结土壤颗粒，来达到工程需要的性能指标，可用于路基、地基以及深层土壤加固工程，已在公路、铁路、水利、建筑等领域被广泛使用。
[0004]目前土壤固化剂的分类方法有三种:按照材料的形态可分为液体土壤固化剂和粉体土壤固化剂；按照性质可分为A类土壤固化剂与B类土壤固化剂，其中A类土壤固化剂不可直接用于土壤固化，需与水泥等胶凝材料配合使用，B类则可以；按照作用机理的不同可分为无机土壤固化剂、离子土壤固化剂、有机土壤固化剂、生物酶土壤固化剂等。
[0005]传统的土壤固化剂以水泥、石灰为主要原料，与表面活化剂、碱性物质等激发剂混合而成。但水泥生产工艺能耗高，成本高，并排放大量CO2气体污染环境。目前再利用的资源仅包括粒化高炉矿渣、电石渣、铜矿渣等，导致经济和环境效益仍然较差。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种AOD炉镍合金精炼渣制备土壤固化剂的方法。本专利技术利用AOD炉镍合金精炼渣制备可直接使用的低碳型无机土壤固化剂，实现其高值化再生利用。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]本专利技术首先提供了一种AOD炉镍合金精炼渣制备土壤固化剂的方法，包括如下步骤：
[0009](1)将AOD炉镍合金精炼渣、硫酸铁和水按一定配比混合，然后粉磨、过筛；
[0010](2)取步骤(1)的筛下溶液干燥制成粉料，再在粉料中掺入粉煤灰煅烧、冷却，制成干料；
[0011](3)待冷却至室温，在干料中加入九水偏硅酸钠和硫酸亚铁，将混合料粉磨制备土壤固化剂。
[0012]其中所述AOD炉镍合金精炼渣、硫酸铁和水按重量百分比为：
[0013]AOD炉镍合金精炼渣
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
55
‑
75％；
[0014]硫酸亚铁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.75
‑
3.75％；
[0015]水
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21.25
‑
42.25％；
[0016]以上各重量百分比总和为100％。
[0017]进一步地，步骤(1)所述过筛是将粉磨后的浆料过0.08mm筛。
[0018]进一步地，步骤(2)所述干燥在100
‑
110℃烘箱中干燥。
[0019]进一步地，步骤(2)所述煅烧是在400
‑
600℃下煅烧30
‑
60min。
[0020]进一步地，步骤(2)中所述粉料与所述粉煤灰的重量比例为85％:15％
‑
95％:5％。
[0021]进一步地，步骤(3)中所述九水偏硅酸钠和所述硫酸亚铁占所述干料的重量比例分别为0.005
‑
0.015％和0.25
‑
0.75％。
[0022]进一步地，步骤(3)所述粉磨是将所述混合料粉磨至80μm筛余不超过10％。
[0023]具体作用原理：
[0024]1、硫酸铁溶液呈较强酸性，与AOD炉镍合金精炼渣一起粉磨，一方面可提高机械活性，另一方面酸化破坏精炼渣颗粒表面形貌，再复合机械粉磨作用，增加其表面能，从而提高其活性；
[0025]2、通过低温煅烧将粉料中残余硫酸铁溶液分解，实现粉料中性化；
[0026]3、加入硫酸亚铁具有弱酸性，能改善固化剂早期强度，加入九水偏硅酸具有调凝作用，改善固化剂应用时的施工性。
[0027]本专利技术具有如下优点：
[0028]本专利技术利用AOD炉镍合金精炼渣制备土壤固化剂，利废率高，达到95％(固化剂中固废的总占比，固废即精炼渣与粉煤灰)以上，制备工艺较为简单，产品性能较好。
具体实施方式
[0029]实施例1：
[0030][0031]将上述组分装入带塞的封闭球磨罐中粉磨30min，将浆料过0.08mm筛，取筛下浆料放置100
‑
110℃烘箱干燥脱水。将干燥脱水后的粉料掺入粉煤灰，粉料与粉煤灰质量比为85％：15％；将粉料与粉煤灰混合料在600℃下保温45min，然后冷却至室温。在干料中加入0.012％九水偏硅酸钠和0.5％的硫酸亚铁，并粉磨60min左右，即可得到土壤固化剂成品。其产品细度(80μm筛余)为2.2％(即通过一定孔径后余下的占总质量百分比，余量越少表示越细)。
[0032]将固化剂掺入土壤后形成固化土，固化剂以内掺法计算，其掺入量为总粉料量的10％，水粉比为0.6，试件规格为70.7mm*70.7mm*70.7mm的立方体，试件数量6个为一组，养护条件为20
±
1℃，养护至规定龄期进行无侧限抗压。其7d无侧限抗压强度为1.67MPa，28d无侧限抗压强度为3.1MPa，符合现行行业标准《软土固化剂》CJ/T 526
‑
2018强度等级3.0的指标要求。
[0033]实施例2：
[0034][0035]装入带塞的封闭球磨罐中粉磨20
‑
30min，将浆料过0.08mm筛，取筛下浆料放置100
‑
110℃烘箱干燥脱水。将干燥脱水后的粉料掺入粉煤灰，粉料与粉煤灰质量比为85％：15％；将粉料与粉煤灰混合料在480℃
‑
500℃下保温45min，然后冷却至室温。在干料中加入0.005％九水偏硅酸钠和0.3％的硫酸亚铁，并粉磨35min左右，即可得到土壤固化剂成品。其产品细度(80μm筛余)为3.6％。
[0036]将固化剂掺入土壤后形成固化土，固化剂以内掺法计算，其掺入量为总粉料量的10％，水粉比为0.6，试件规格为70.7mm*70.7mm*70.7mm的立方体，试件数量6个为一组，养护条件为20
±
1℃，养护至规定龄期进行无侧限抗压。其7d无侧限抗压强度为1.09MPa，28d无侧限抗压强度为2.3MPa，符合现行行业标准《软土固化剂》CJ/T 526
‑
2018强度等级2.0的指标要求。
[0037]实施例3：
[0038][0039]装入带塞的封闭球磨罐中粉磨20
‑
30min，将浆料过0.08mm筛，取筛下浆料放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AOD炉镍合金精炼渣制备土壤固化剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将AOD炉镍合金精炼渣、硫酸铁和水按一定配比混合，然后粉磨、过筛；(2)取步骤(1)的筛下溶液干燥制成粉料，再在粉料中掺入粉煤灰煅烧、冷却，制成干料；(3)待冷却至室温，在干料中加入九水偏硅酸钠和硫酸亚铁，将混合料粉磨制备土壤固化剂；其中所述AOD炉镍合金精炼渣、硫酸铁和水按重量百分比为：AOD炉镍合金精炼渣55
‑
75％；硫酸铁2.75
‑
3.75％；水21.25
‑
42.25％；以上各重量百分比总和为100％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述过筛是将粉磨后的浆料过0.08mm筛。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：周敏，张蔚，倪骏鹏，陈锋，李少伟，徐国宾，黄继城，周梅君，张琨健，黄勤钲，
申请(专利权)人：福建省建研工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：