【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业固体废物资源化利用领域，具体涉及一种提高水淬铜渣火山灰活性的方法。
技术介绍
1、能源紧张、资源短缺、环境恶化是当今世界面临的三大挑战。水泥作为重要的基础性建筑材料，其生产过程伴随着巨大的资源和能源消耗，并排放大量粉尘和有害气体，对环境造成严重污染。因此，降低水泥消耗的同时并能够保持水泥的有效强度及降低环境污染成为当今研究者们关注的重点。
2、铜渣是铜冶炼过程中产生的工业固废。由于铜精矿中金属含量较低，高温冶炼过程中不可避免的产生大量铜渣；每生产1t铜金属，约产生2.2～3t铜渣，全球铜渣年产量约4000万t。铜渣直接堆放或倾倒不仅占用宝贵的土地资源，也会对周围的大气、土壤和地下水资源造成污染。水淬铜渣是熔融态炼钢炉渣在水猝池中粒化而成的玻璃质材料，外观呈棕黑色，颗粒略粗于普通砂，质地坚硬，校角尖锐，sio2和玻璃相含量较高，表现出一定的火山灰特性，与硬化水泥石结合良好，铜渣细骨料混凝土的物理力学性能尚优于普通混凝土，具备作为辅助胶凝材料的潜力。但是铜渣中也存在着一定量的重金属元素，而这些重金属很可能会带入水泥材料中造成污染，且由于铜渣中铁含量过高，钙含量过低,导致铜渣的水化活性较低，极大限制了它在新型胶凝材料中的应用，因此，改善铜渣的反应活性显得尤为重要。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，克服水淬铜渣因活性低而难以得到有效应用的问题，挖掘水淬铜渣作为辅助胶凝材料的潜质，在熔融铜渣中加入al2o3进而对铜渣进行改性，提高铜渣废料的火山灰活性以及
2、为达到上述目的，本专利技术首先提供了一种提高水淬铜渣火山灰活性的方法，包括以下步骤：
3、s1、将熔融铜渣放入调制炉中，在调制炉中加入al2o3，使二者充分混合，高温反应，得到混合的熔融态熟料；
4、s2、将s1步骤中混合的熔融态熟料进行水冷处理，收集冷却后的改性铜渣颗粒；
5、s3、将改性铜渣颗粒烘干后研磨至粉末状态，得到改性铜渣粉末产品。
6、作为优选，所述s1步骤中调制炉中温度不低于1200℃。
7、作为优选，所述s1步骤中混合反应时间为30min。
8、作为优选，所述s1步骤中al2o3添加量为铜渣质量的5～30％。
9、作为优选，所述s3步骤中粉末状改性铜渣表面积d90值为350～400m2/kg。
10、基于一个总的专利技术构思，本专利技术还提供了一种改性铜渣粉末在制备混凝土胶凝材料中的应用，所述改性铜渣与水泥材料混合搅拌形成混凝土胶凝材料。
11、作为优选，所述改性铜渣粉末添加量为水泥质量的30～50％。
12、本专利技术中改性铜渣可作为胶凝材料的原理如下：
13、al2o3是一种两性氧化物，可充当网状破坏剂，也可充当网状结构孕育剂，具体取决于熔渣成分。当碱性氧化物组分含量较高时，al2o3可表示为酸性氧化物，铜渣微观结构转变为复杂的网状结构；当酸性氧化物含量较高时，al2o3则是一种破坏网格的碱性氧化物。因此，
14、在贫化过程中，al2o3被认为是一种酸性物质，加入al2o3可形成高熔点化合物并提高铜渣的液相温度，从而导致铜渣黏度的增加；在铜渣中加入al2o3，会形成高熔点的铁铝尖晶石，在熔渣中以固相析出，增大黏度；al2o3,的加入，会增加熔渣的聚合度，使熔渣结构趋于复杂，增大黏度；同时，铜渣和al2o3化学反应生产铝酸三钙，铝酸三钙是水泥主要成分之一，是水泥水化反应以及强度生产的主要来源。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、(1)本专利技术利用排渣口排出熔融高温铜渣，直接与al2o3混合进行改性，避免二次煅烧花费额外成本，具有低能耗低的优势。
17、(2)本专利技术利用al2o3对铜渣进行改性，会增加熔渣的聚合度，使熔渣结构趋于复杂，增大黏度，有利于制备胶凝材料。
18、(3)本专利技术铜渣和al2o3化学反应生产铝酸三钙，铝酸三钙是水泥主要成分之一，是水泥水化反应以及强度生产的主要来源，精准利用al2o3激发铜渣潜在火山灰活性，使收益达到最大。
19、(4)本专利技术利用较为简单的方法提高了铜渣的火山灰活性，拓宽了铜渣的利用场景、实现了更高的利用率，具有资源循环和保护环境的意义。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种提高水淬铜渣火山灰活性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1步骤中调制炉中温度不低于1200℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1步骤中混合反应时间为30min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1步骤中Al2O3添加量为铜渣质量的5～30％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3步骤中粉末状改性铜渣表面积D90值为350～400m2/kg。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的提高水淬铜渣火山灰活性的方法制备的改性铜渣粉末在制备混凝土胶凝材料中的应用，其特征在于，所述改性铜渣与水泥材料混合搅拌形成混凝土胶凝材料。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述改性铜渣粉末添加量为水泥质量的30～50％。
【技术特征摘要】
1.一种提高水淬铜渣火山灰活性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1步骤中调制炉中温度不低于1200℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1步骤中混合反应时间为30min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1步骤中al2o3添加量为铜渣质量的5～30％。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：田明华，朱德彬，刘忠正，林枫，吴本林，
申请(专利权)人：贵州路发实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。