一种利用工业废渣制备的地聚合物及其制备方法.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(10)申请公布号CNCN103693870103693870A(43)申请公布日2014.04.02(21)申请号201210450632.9(22)申请日2012.11.12(71)申请人中国人民解放军空军工程大学地址710051陕西省西安市长乐东路甲字1号(72)发明人许金余罗鑫白二雷李为民高志刚苏灏扬任韦波刘石范飞林战策李志武(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.C04B7/26(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书8页说明书8页附图2页附图2页(54)发明名称一种利用工业废渣制备的地聚合物及其制备方法(57)摘要一种利用工业废渣制备的地聚合物及其制备方法。所述的地聚合物包括重量百分比分别为40.00％～75.00％的颗粒状水淬高炉矿渣、20.00％～55.00％的粉煤灰、2.00％～5.00％的烧碱、1.50％～4.00％的纯碱和0.25％～0.60％的三聚磷酸钠。本发明利用粉煤灰和颗粒状水淬高炉矿渣，制备粉煤灰、颗粒状水淬高炉矿渣和三聚磷酸钠的混合物，并加入复合碱激发剂，得到制备好的地聚合物。本发明基本全部使用工业废渣，性价比高、生产工艺简单、易于实现产业化，满足国标对强度等级为32.5、42.5和52.5的普通硅酸盐水泥的技术性质的要求。实验证明，本发明具备较好的延性，优异的界面粘结性能和优异的抗渗性能。CN103693870ACN1036987ACN103693870A权利要求书1/1页1.一种利用工业废渣制备的地聚合物，其特征在于，所述的地聚合物包括重量百分比分别为40．00％～75．00％的颗粒状水淬高炉矿渣、20．00％～55．00％的粉煤灰、2．00％～5．00％的烧碱、1．50％～4．00％的纯碱和0．25％～0．60％的三聚磷酸钠；其中，所述的烧碱和纯碱均为激发剂，其纯度≥95％；所述的三聚磷酸钠为添加剂，其纯度≥90％。2.一种制备权利要求1所述地聚合物的方法，其特征在于，具体步骤是：步骤1：获取粉煤灰；收集电厂产生的粉煤灰；所收集的粉煤灰中Al2O3的含量≥15％，SiO2的含量≥35％；对所收集的粉煤灰无需分选，不再过磨，直接掺加；步骤2：获取并加工颗粒状水淬高炉矿渣；收集通过炼铁炉产生的颗粒状水淬高炉矿渣；对得到的颗粒状水淬高炉矿渣进行细化处理；细化后的颗粒状水淬高炉矿渣须满足S95级以上的国标要求；步骤3：制备粉煤灰、颗粒状水淬高炉矿渣和三聚磷酸钠的混合物；通过粉体烘干机，将粉煤灰、颗粒状水淬高炉矿渣和三聚磷酸钠分别烘干至恒重待用，烘干温度为80～120℃，烘干时间为5min；将烘干后的颗粒状水淬高炉矿渣、粉煤灰和三聚磷酸钠均匀混合，得到粉煤灰、颗粒状水淬高炉矿渣和三聚磷酸钠的混合物；步骤4：制备复合碱激发剂；所述的复合碱激发剂包括纯度≥95％的烧碱和纯度≥95％的纯碱，其中烧碱的重量比为2．00％～5．00％、纯碱的重量比为1．50％～4．00％；将所述烧碱和纯碱均匀混合，得到复合碱激发剂；步骤5：制备地聚合物；将得到的粉煤灰、颗粒状水淬高炉矿渣和三聚磷酸钠的混合物、复合碱激发材料依次放入三度空间旋转粉体混合机中混合均匀，得到制备好的地聚合物；制备地聚合物的工作环境的湿度应不大于60％。2CN103693870A说明书1/8页一种利用工业废渣制备的地聚合物及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及新型建筑胶凝材料－地聚合物，特别涉及一种以工业废渣为主要原材料的地聚合物的制备及工业化生产，属于工业固体废渣利用和绿色胶凝材料领域。背景技术[0002]现如今经济发展的体系中，一方面，长期以来，我国经济发展的模式是资源消耗型模式，这导致产生大量的工业废渣，其中粉煤灰和矿渣占据了绝大部分，随着国民经济的快速发展，工业废渣的产量逐年增加，1999年约为7．8亿吨，2004年约为12亿吨，而到2009年已达到18亿吨，同时累计堆存量多达百亿吨，其主要出路是：贮存、处置和综合利用，而大部分很少进行无害化处置，导致了大量土地被占用，环境严重污染，尤其粉煤灰的问题更为严重，全球最有影响力的环保组织之一的绿色和平（Greenpeace）在2010年1月至8月间对中国14家火电厂的粉煤灰灰场进行了实地调查，结果显示，粉煤灰已成为中国工业固体废物的最大单一排放源，而且中国严重低估粉煤灰污染程度，其综合利用不仅被夸大，而且目前对其持续污染的管理仍为空白；另一方面，水泥工业产生的高资源消耗、高能源消耗、高污染物排放已经给我国资源能源的合理利用和环境保护带来了巨大的压力。由此可见，水泥工业以及电力和钢铁等行业的发展与宏观调控、政策指引下的经济整体发展趋势是相悖的，从哲学角度讲，矛盾的存在