[发明专利]一种钢渣掺杂胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钢渣掺杂胶黏剂及其制备方法。这种钢渣掺杂胶黏剂是通过以下步骤的制备方法制得：1)将700～1200份水泥熟料，20～40份湿式脱硫二水石膏，15～30份泡花碱，10～25份粉煤灰，5～15份碳酸钠，10～30份硬脂酸钙，5～15份铝矾土和10～60份芒硝混合，得到胶黏剂前驱体；2)向700～1000份炼钢排出的熔融态钢渣中，加入胶黏剂前驱体，混合搅拌，再降至室温，研磨，得到钢渣掺杂胶黏剂。本发明针对大掺量钢渣胶凝材料强度低、安定性差、活性低等问题，开发了一种钢渣掺杂的胶黏剂，可以极大地提高钢渣的掺入量，同时可以达到P·I 52.5R水泥的强度要求。

技术领域

本发明涉及一种胶黏剂，特别是涉及一种钢渣掺杂胶黏剂及其制备方法。

背景技术

钢渣是炼钢过程中的一种副产品，其产生量为粗钢产量的10％～15％。2017年，全国冶金渣产生量为3.94亿吨，其中钢渣产生量为1.08亿吨，同比增长300万吨。但钢渣的综合利用率却很低，转炉钢渣的利用率仅为10％～20％。而在发达国家，钢渣的利用率已经超过了95％。废渣的堆放不仅侵占了大量的土地，而且成为污染环境的一大公害。钢渣的处理和资源化利用问题越来越受到重视。

我国对钢渣处理利用的研究始于20世纪50年代末，自80年代中期有了显著的发展，迄今已研究开发出多种钢渣处理和综合利用技术并应用于生产。经几十年探索，我国钢渣的利用途径有：做烧结矿的原料，做路基材料，回填材料和水泥原料。其中利用钢渣生产水泥是钢渣综合利用的重要途径之一。20世纪90年代初，我国50余家钢渣水泥生产企业就已经形成了年产200多万吨钢渣水泥的生产规模，但水泥中钢渣掺量一般为20％左右，难以达到高效、高值化利用钢渣的目的。只有提高钢渣水泥中钢渣的掺量，才能加速钢渣资源的回收利用和减少其对环境的污染。然而，随着钢渣掺入量的增加，水泥的强度将迅速下降，体积安定性恶化，这样就限制了钢渣掺入量的进一步提高。

钢渣是由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。钢渣的主要化学成分为CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO和少量f-CaO、MnO、FeO、P₂O₅及金属Fe，其成分与水泥相似，是一种富有潜在利用价值的资源。但是钢渣活性低、杂质含量高，导致其利用率很低。

目前，对钢渣的利用都是等炼钢车间排出的熔融态不锈钢渣冷却成固体后，对其进行粉磨操作，然后再进行活性激发，这样未能很好地增加钢渣的活性。钢渣掺杂的胶凝材料性能仍有待进一步改善和提高，这成为本领域工作者致力解决的技术难题。

发明内容

为了克服现有大掺量钢渣胶凝材料存在强度低、安定性差、活性低等问题，本发明的目的之一在于提供一种钢渣掺杂胶黏剂，本发明的目的之二在于提供这种钢渣掺杂胶黏剂的制备方法。

本发明的发明构思如下：根据固体物理理论，物质在高温下反应比低温下更加剧烈。如果能在钢渣出炉的时候直接与活性激发剂发生反应，会大大增加钢渣的活性，使用增强活性的钢渣与一定比例的水泥熟料混合，即可制得高钢渣掺杂量的胶黏剂。

为了实现上述的目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种钢渣掺杂胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将700～1200质量份水泥熟料，20～40质量份湿式脱硫二水石膏，15～30质量份泡花碱，10～25质量份粉煤灰，5～15质量份碳酸钠，10～30质量份硬脂酸钙，5～15质量份铝矾土和10～60质量份芒硝混合，得到胶黏剂前驱体；

2)向700～1000质量份炼钢排出的熔融态钢渣中，加入胶黏剂前驱体，混合搅拌，再降至室温，研磨，得到钢渣掺杂胶黏剂。