[发明专利]一种氟石膏、粉煤灰混凝土膨胀剂

说明书

  

技术领域

本发明涉及混凝土膨胀剂技术领域，具体涉及一种氟石膏、粉煤灰混凝土膨胀剂。 

背景技术

我国每年排放氟化工废渣达300多万吨，湖南最大的氟化盐生产商湖南氟化学集团每年总排放量达50万吨氟石膏，此外还有大量的含铁压力渣，含硅压力渣，数年来已累计排放未利用的氟化工废渣400万吨。这些氟化工废渣中除部分干法石膏直接售给一些石膏加工企业以及水泥厂做缓凝剂，其余大部分都堆积。这些大量堆积的氟石膏一方面造成了环境污染和安全隐患；另一方面因其堆放占用大量厂区用地，严重制约着生产，为企业一大沉重的包袱。因此，寻找合适的处理途径就显得十分必要。 

粉煤灰是火电厂发电的副产物，本身也是废渣的一种，主要氧化物组成为：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂等。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞。粉煤灰的处理和应用也已成为人们广泛关注的问题。 

目前我国生产的混凝土膨胀剂中，大多都是硫铝酸钙型膨胀剂，由各种提供Al₂O₃、SO₃来源的原料组成，其机理是Al₂O₃、SO₃和水泥水化的CaO这三者水化形成钙矾石产生膨胀性能。提供氧化铝的原料有硫铝酸盐熟料、铝酸盐水泥熟料、高岭土、煤矸石、焦宝石、粉煤灰、铝矾土、明矾石等，提供三氧化硫的原料主要是石膏。国内现有混凝土膨胀剂一般是采用铝矾土、明矾石等铝质材料和天然石膏进行高温煅烧和粉磨加工而成，工艺复杂，且对处理温度等要求严格，窑内容易结圈成块，浪费原料，能耗高，工艺不好控制。且铝矾土和明矾石等铝质材料碱含量高。 

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种氟石膏、粉煤灰混凝土膨胀剂，从而解决上述背景技术中的问题。 

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 

一种氟石膏、粉煤灰混凝土膨胀剂，包括由以下重量百分比的原料制备：

氟石膏粉：20~60%；

粉煤灰：20~40%；

生石灰：0~10%；

高铝水泥：0~20%；

木质素钙：0.1%~2%；

月桂酸：0.05%~0.5%；

葡糖碳酸钠：0.05%~0.5% 。

作为一种改进，所述氟石膏粉为氟化盐生产过程中产生的干法无水氟石膏。 

作为一种改进，所述粉煤灰为低钙高铝粉煤灰，Al₂O₃重量含量在25%以上，CaO重量含量在3%以下。 

作为一种进一步的改进，所述粉煤灰优选Al₂O₃重量含量≥30%、CaO重量含量≤2.5%的低钙高铝粉煤灰。 

粉煤灰中含有大量的活性Al₂O₃ (玻璃体Al₂O₃ )，可以作为生产膨胀剂的铝质原料。此外，粉煤灰中还含有部分f-CaO(游离氧化钙)，是活性的的有利成分。氟化工生产过程中排放的无水氟石膏CaSO₄含量在90%左右，利用其有效的SO₃ 和粉煤灰中的Al₂O₃来制备混凝土膨胀剂是完全可行的。而且在生产膨胀剂过程中无需煅烧，工艺简单，只需粉磨至要求的比表面积和细度即可，能耗低，产出效率高。 

作为一种改进，所述生石灰为碳酸钙经高温煅烧分解的市售生石灰，氧化钙重量含量≥65%。 

基于生石灰的重量，CaO的加入可以生成一定量的Ca(OH)₂，既可以产生一定的膨胀，又补充了水泥体系中的Ca(OH)₂，改善了体系的弱碱状态，有利于钙矾石(C₃A·3CaSO₄·32H₂O)的生成。 

作为一种改进，高铝水泥为市售，Al₂O₃重量含量在50%-55%之间。