【技术实现步骤摘要】
本申请涉及工业固体废弃物再利用，更具体地说，它涉及一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料及其制备方法。
技术介绍
1、偶氮二甲酰胺发泡剂，是分解温度较高的、目前用途最广、用量最大的有机热分解型发泡剂，国内主要采用尿素法生产偶氮二甲酰胺发泡剂，但生产过程中会产生大量的固废，每生产1t偶氮二甲酰胺发泡剂，会产生3t废渣，其主要成分为十水碳酸钠、少量有害杂质肼、以及氯化钠、不溶性杂质、铁、镁等金属离子和游离水，故不能直接作为化工产品出售。若通过简单处理，作为工业副产品销售，经济效益极低。若长期堆贮，不仅占大量的贮存空间，而且易溶解或风化，造成的流失或扬尘会污染周边环境。因此，需要采取简单的处理方式，消除偶氮二甲酰胺发泡剂废渣中有害杂质肼，大批量再利用处理后的废渣，避免固废对环境的污染。
2、水泥生产过程中“两磨一烧”不仅消耗化石能源，排放二氧化碳，水泥生料中碳酸钙分解也会产生大量二氧化碳。据统计，每生产1吨水泥约排放0.6吨二氧化碳，我国水泥行业年碳排放总量约13.75亿吨，占全国碳排放总量的13.5％左右。因此，采用低碳材料，部分或者全部代替水泥，是潜在有效的减碳手段。碱激发材料是铝硅酸盐前驱体在碱性激发剂溶液中溶解、解聚和缩聚反应,得到的一类具有非晶态和准晶态的三维网状立体结构的铝硅酸盐矿物聚合物，具有高强、高耐久、早强、凝结时间短等特征，工业固废粉煤灰、矿渣是最常见的铝硅酸盐前驱体。使用碱激发胶凝材料代替水泥基胶凝材料是降低碳排放的潜在途径。然而，传统碱激发胶凝材料存在以下问题亟待解决：(1)碱性激发剂需要首先
3、综上所述，偶氮二甲酰胺发泡剂废渣如何处理，其与工业固废如何协同制备胶凝材料，部分和全部代替水泥，减少固废污染环境的同时，降低碳排放和高能耗，如何克服传统碱激发材料激发剂的高碱性、高成本、不易运输储存的缺陷，是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本公开提供了一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料及其制备方法，旨在克服现有技术中固废碱激发剂制备的高能耗、高碳排放量、高成本对其广泛应用的制约、充分利用偶氮二甲酰胺发泡剂废渣和工业固废，减少水泥的使用。
2、第一方面，本公开提供一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，所述全固废胶凝材料主要包括碱激发剂、辅助激发剂、收缩控制剂和前驱体；所述原材料各组分的重量份如下：4-8份碱激发剂、2-4份辅助激发剂、1-2份收缩控制剂、100-200份前驱体。
3、优选的，所述碱激发剂为尿素法生产偶氮二甲酰胺发泡剂的工业固废，所述碱激发剂的主要成分按质量分数为30％-35％na2co3、0.05％-0.15％nacl、0.014％-0.015％n2h4、65％-70％游离水以及小于1％不溶性杂质。
4、优选的，所述辅助激发剂为电石渣，所述辅助激发剂是电石水解获取乙炔气后的工业固废，所述激发剂的主要化学成分为80％-90％ca(oh)2、5％-10％caco3、5％-10％sio2、0.5％-2％mgo、0.5％-1.0％fe2o3和0.2％-0.8％al2o3。
5、优选的，所述收缩控制剂为菱镁尾矿渣，所述菱镁尾矿渣是菱镁矿在开采或浮选后的产物，所述菱镁尾矿渣的主要化学成分为30％-45％mgo，10％-20％sio2，0％-5％cao，0％-5％al2o3，25％-50％可煅烧分解成分。
6、优选的，所述前驱体包括粉煤灰和矿渣微粉，所述粉煤灰为一级粉煤灰，所述粉煤灰的烧失率小于2％，所述矿渣微粉的等级不低于s95，所述矿渣微灰的烧失率小于4％。
7、第二方面，本公开提供一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
8、(1)将60-80份所述偶氮二甲酰胺发泡剂废渣粉体投入热水中搅拌10-15min直至溶解饱和；
9、(2)降低热水至30℃，搅拌5-10min后，过滤未溶解固体，以备下一次溶解；
10、(3)降低热水至10℃，过滤洗出的晶体，之后加热水温至50℃，补充蒸发损失的水至100份，以备下一次溶解；
11、(4)重复步骤(1)-(3)，直至消耗所述偶氮二甲酰胺发泡剂废渣200份；
12、(5)在室温温度下，在200份步骤(4)所得溶液中加入1份所述联氨去除剂，充分搅拌，继续步骤(1)-(4)，直至溶液中氯化钠浓度接近饱和，将废液储存在容器中以备进行氯化钠浓缩提纯；
13、(6)将过滤所得的析出晶体干燥后即可得到碱激发剂；
14、(7)将4-8份所述碱激发剂、2-4份所述辅助激发剂、1-2份所述收缩控制剂和100-200份所述前驱体充分混合后投入球磨机中球磨1-2h，并将球磨后粉体混合物过200目筛，获得混合干料h1；
15、(8)将所述混合干料h1在高温炉中高温处理，制得混合干料h2；
16、(9)将所述混合干料h2在球磨机中球磨15-30min，并将球磨后粉体混合物过200目筛，即可获得偶氮二甲酰胺发泡剂废渣、电石渣、菱镁尾矿渣全固废胶凝材料。
17、优选的，所述步骤(1)中，将所述偶氮二甲酰胺发泡剂废渣粉体投入100份-150份50℃热水中搅拌。
18、优选的，所述步骤(5)中，充分搅拌后使所述水合肼浓度为0.005mg/l以下。
19、优选的，所述步骤(8)中，所述混合干料h1在高温炉中高温处理为以600-800℃温度煅烧1-2h。
20、传统以碳酸钠为激发剂的碱激发矿渣材料的反应过程中，由于弱碱碳酸钠的ph小于12，矿渣溶解速度低，致使碱激发材料强度发展缓慢。本专利技术在上述反应机理基础上，通过加入工业固废电石渣，显著增加了浆体中的ca2+的含量，促进了反应的正向进行，在短时间内增加了浆体中的oh-和ph值，加速前驱体的溶解与聚合反应，从而降低了浆体凝结时间，迅速提升水化后浆体强度。通过加入菱镁尾矿渣，引入mgo，与al形成水滑石，提升了离子吸附能力、抗碳化能力，显著降低早期收缩变形。通过简单的方法对偶氮二甲酰胺发泡剂废渣中的碳酸盐进行提取，避免了直接加入工业级碳酸钠造成的成本过高问题。采用球磨和高温碱融达到方法，最大限度地激发了激发剂和前驱体的活性。
21、综上所述，本申请具有以下有益效果：
22、1、由于本申请中利用工业固废偶氮二甲酰胺发泡剂废渣、电石渣、菱镁尾矿渣、粉煤灰、矿渣微粉为主要原料制备得到一种全固废胶凝材料，可用于非承重结构中部分或全本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，其特征在于，所述全固废胶凝材料主要包括碱激发剂、辅助激发剂、收缩控制剂和前驱体；所述原材料各组分的重量份如下：4-8份碱激发剂、2-4份辅助激发剂、1-2份收缩控制剂、100-200份前驱体。
2.根据权利要求1所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，其特征在于，所述碱激发剂为尿素法生产偶氮二甲酰胺发泡剂的工业固废，所述碱激发剂的主要成分按质量分数为30％-35％Na2CO3、0.05％-0.15％NaCl、0.014％-0.015％N2H4、65％-70％游离水以及小于1％不溶性杂质。
3.根据权利要求2所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，其特征在于，所述辅助激发剂为电石渣，所述辅助激发剂是电石水解获取乙炔气后的工业固废，所述激发剂的主要化学成分为80％-90％Ca(OH)2、5％-10％CaCO3、5％-10％SiO2、0.5％-2％MgO、0.5％-1.0％Fe2O3和0.2％-0.8％Al2O3。
4.根据权利要求1所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶
5.根据权利要求1所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，其特征在于，所述前驱体包括粉煤灰和矿渣微粉，所述粉煤灰为一级粉煤灰，所述粉煤灰的烧失率小于2％，所述矿渣微粉的等级不低于S95，所述矿渣微灰的烧失率小于4％。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将所述偶氮二甲酰胺发泡剂废渣粉体投入100份50℃热水中搅拌。
8.根据权利要求6所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，充分搅拌后使所述水合肼浓度为0.005mg/L以下。
9.根据权利要求6所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(8)中，所述混合干料H1在高温炉中高温处理为以600-800℃温度煅烧1-2h。
...【技术特征摘要】
1.一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，其特征在于，所述全固废胶凝材料主要包括碱激发剂、辅助激发剂、收缩控制剂和前驱体；所述原材料各组分的重量份如下：4-8份碱激发剂、2-4份辅助激发剂、1-2份收缩控制剂、100-200份前驱体。
2.根据权利要求1所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，其特征在于，所述碱激发剂为尿素法生产偶氮二甲酰胺发泡剂的工业固废，所述碱激发剂的主要成分按质量分数为30％-35％na2co3、0.05％-0.15％nacl、0.014％-0.015％n2h4、65％-70％游离水以及小于1％不溶性杂质。
3.根据权利要求2所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，其特征在于，所述辅助激发剂为电石渣，所述辅助激发剂是电石水解获取乙炔气后的工业固废，所述激发剂的主要化学成分为80％-90％ca(oh)2、5％-10％caco3、5％-10％sio2、0.5％-2％mgo、0.5％-1.0％fe2o3和0.2％-0.8％al2o3。
4.根据权利要求1所述的一种偶氮二甲酰胺发泡剂废渣激发全固废胶凝材料，其特征在于，所述收缩控制剂为菱镁尾矿渣，所述菱镁尾矿渣是菱镁矿在开采或浮选后的产...
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