一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114276097A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202210030098.X(22)申请日2022.01.12(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人王觅堂孙志高张栋梁张晓伟(74)专利代理机构上海邦德专利代理事务所(普通合伙)31312代理人梁剑(51)Int.Cl.C04B28/08(2006.01)C04B111/20(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法(57)摘要本发明公开了一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法，由以下原料制备：镍渣、碱土金属氧化物、粉煤灰、激发剂、缓凝剂、水。制备方法为先将刚出炉的熔融态镍渣、碱土金属氧化物或含有高含量碱土金属氧化物的固体废弃物混合后进行水淬；然后将水淬后烘干的分相活化镍渣置于球磨机中球磨；再将球磨后的分相活化镍渣与粉煤灰、激发剂、缓凝剂、水机械混合，得到高强度复合胶凝材料，可用做混凝土的胶结料。根据本发明，利用分相活化的方法显著提高富镁镍渣活度，且经处理后的镍渣基胶凝材料具有早期强度高、体积稳定性好、耐磨性和抗冻性能好等优点。CN114276097ACN114276097A权利要求书1/2页1.一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，其特征在于，包括：分相活化镍渣60‑90份、粉煤灰10‑40份、激发剂15‑30份、缓凝剂0‑8份、水20‑30份；所述激发剂占总原料的份数为纯激发剂所占份数，且激发剂包括酸性激发剂和碱性激发剂；所述酸性激发剂包含15‑20份磷酸、0‑10份磷酸二氢铵；所述碱性激发剂包含15‑30份水玻璃(模数1.0‑1.5)、2‑6份碳酸钾或碳酸钠。2.如权利要求1所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰包括SiO250‑60份，Al2O315‑20份，Fe2O35‑10份，CaO10‑15份，MgO1‑2份，K2O1‑2份，Na2O1‑2份，TiO21‑2份。3.如权利要求1所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料的制备方法，其特征在于，S1、将分相活化镍渣60‑90份、粉煤灰10‑40份和缓凝剂0‑8份机械混合，得到浆料；S2、将混合好的浆料置于搅拌机中并依次加入水‑磷酸二氢铵‑磷酸(或水‑水玻璃‑碳酸钾/碳酸钠)混合均匀，得到净浆；S3、将所述净浆浇筑到40×40×160mm的模具中振实成型，随后进行养护得到绿色高强固体废弃物胶凝材料。4.如权利要求3所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料的制备方法，其特征在于，将步骤S3中浇筑有净浆的模具进行密封处理后置恒温养护箱中养护2‑4h，采用磷酸二氢铵‑磷酸激发或1d采用水玻璃‑碳酸钾/碳酸钠激发，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7‑28天，得到高强度分相活化镍渣‑粉煤灰胶凝材料，所述养护过程中的温度为30‑60℃。5.如权利要求1所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，其特征在于，所述分相活化处理镍渣，其处理步骤为：S1、将碱土金属氧化物引入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分中碱土金属氧化物含量到一定范围；S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。6.如权利要求5所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，其特征在于，所述碱土金属氧化物包括氧化镁与氧化钙，由质量纯度≥90％的菱镁矿或方解石煅烧后粉磨制成，或者所述碱土金属氧化物由含有高含量氧化镁或氧化钙的固体废弃物引入。7.如权利要求6述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝，其特征在于，所述碱土金属氧化物包括氧化镁与氧化钙，由质量纯度≥90％的菱镁矿或方解石煅烧后粉磨制成，或者所述碱土金属氧化物由含有高含量氧化镁或氧化钙的固体废弃物引入。8.如权利要求7所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝，其特征在于，含有高含量氧化镁的固体废弃物包含镁含量高于25wt％的废弃镁合金、氧化镁及含量高于90wt％废弃镁质耐高温材料。9.如权利要求8所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝，其特征在于，含有高含量氧化钙的固体废弃物包含氧化钙含量高于40wt％的矿渣、尾矿、磷石膏、石粉。2CN114276097A权利要求书2/2页10.如权利要求9所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝，其特征在于，所述镍渣组分中碱土金属氧化物含量范围为氧化镁含量25‑35％或氧化钙含量10‑30％。3CN114276097A说明书1/8页一种通过