[发明专利]基于由副产品活化的炉渣的砂浆组合物

说明书

本发明涉及一种干砂浆组合物，其包含：水硬性粘结剂，其包含至少一种铝硅酸钙衍生物，至少一种包含小于30重量％的二氧化硅的研磨的粒化高铝炉渣和至少一种硫酸钙源；‑骨料和/或填料；和至少一种碱，其量小于或等于干砂浆组合物总重量的0.5％。

本发明涉及一种干砂浆组合物，其包含由工业副产物活化的铝硅酸钙衍生物作为水硬性粘结剂。本发明还涉及通过混合所述干砂浆组合物来制备粘结砂浆的方法。

当前市场上有特别用于粘结瓷砖的砂浆配制剂，其包含基于铝硅酸钙衍生物的水硬性粘结剂，例如活化的高炉炉渣。这些粘结剂尤其允许限制在粘结砂浆配制剂中的波特兰水泥的含量，因此允许减少这些产品的碳足迹。事实上，用于制造熟料的方法需要脱碳、煅烧、加热熔结，特别地在约1450℃的非常高的温度下的加热熔结的操作。例如，波特兰水泥和高铝水泥是每生产一吨水泥排放约800千克二氧化碳的来源。它们还是能源和自然资源的消耗者。贫含波特兰水泥，例如相对于全部组合物，包含低于1％(重量)含量的水泥的配制剂允许大大减少二氧化碳的排放量，并消除“腐蚀性产品”的安全标志。另一方面，基于由波特兰水泥和/或高铝水泥活化的高炉炉渣的某些配制剂在低温下，由于低反应性，特别地在低于10℃的低温下，可能有限的性能。因此，寻求进一步提高该低温反应性。

正是在这种背景下提出本发明，本发明提供了一种基于铝硅酸钙衍生物的干砂浆组合物，其包含富含元素铝的炉渣(以下称为高铝炉渣，其为工业副产品)作为活化剂。

本发明涉及一种干砂浆组合物，其包含：

-水硬性粘结剂，其包含至少一种铝硅酸钙衍生物，至少一种包含小于30重量％的二氧化硅的研磨的粒化高铝炉渣和至少一种硫酸钙源，

-骨料和/或填料，和

-至少一种碱，其含量小于或等于干砂浆组合物总重量的0.5％。

在本发明的含义内，“高铝炉渣”应理解为是指其中氧化铝是最丰富的成分的炉渣。

在该文件中，基本化学组成以氧化物的当量重量％给出。例如，说一种物质含有X％的氧化铝表示该物质含有的元素铝的含量等于由X％氧化铝所提供的元素的含量；这并不必然表示该物质含有氧化铝作为化合物或矿物成分。

炉渣是实施起始产物的熔融的工业过程的副产物，该熔融旨在将金属与氧化物相分离，后者被称为“炉渣”。

在本发明的含义内，术语“粒化”是指熔融的高铝炉渣已经受热-水淬火，这导致获得颗粒，该颗粒通常主要是无定形的。然后将粒化炉渣研磨以使其活化，如在下文中更详细地解释的。

研磨的粒化高铝炉渣优选包含30重量％至60重量％，特别地30重量％至50重量％，优选32重量％至45重量％的氧化铝，甚至35重量％至43重量％的氧化铝。

有利地，相对于研磨的粒化高铝炉渣的所有组分，研磨的粒化高铝炉渣的二氧化硅含量为5重量％至25重量％，甚至10重量％至20重量％。优选地，研磨的粒化高铝炉渣包含12重量％至18重量％的二氧化硅。

优选地，粒化高铝炉渣还包含石灰(CaO)。如上所述，石灰的含量小于氧化铝的含量；其优选在20重量％至40重量％之间，特别地在25重量％至35重量％之间。

为了不负面影响高铝炉渣的活化性能，高铝炉渣中氧化铁的含量优选小于5重量％，特别地小于3重量％，甚至小于2重量％。

研磨的粒化高铝炉渣有利地主要是或甚至完全是无定形的。根据Rietveld方法通过X射线衍射测定的无定形材料的含量优选为至少66重量％，特别地90重量％，甚至95重量％或98重量％。

研磨的粒化高铝炉渣优选通过使用于石油产品脱硫的催化剂，特别地基于钼和/或钴的催化剂完全熔融的回收而得到。这些催化剂被回收利用，并且在循环周期期间获得一定数量的废物或副产物。所获得的副产物之一是高铝炉渣，其二氧化硅含量小于30重量％。高铝炉渣优选包含钼或钴，钼或钴的含量按氧化物的重量计最多为0.5％。