[发明专利]一种煤矸石制备碱胶凝材料的生产工艺

说明书

本发明涉及固废资源化利用领域，提供一种煤矸石制备碱胶凝材料的生产工艺，包括以下步骤：(1)将煤矸石送进行破碎、球磨，过筛得到煤矸石粉；(2)将煤矸石粉投入混合酸溶液中，搅拌均匀后静置数天，抽滤、烘干；(3)将步骤(2)得到的煤矸石粉和盐泥混合后高温煅烧，冷却后二次球磨，过筛得到混合粉体；(4)按以下重量份称取各原料：混合粉体50‑80份、矿渣粉20‑40份、激发剂4‑8份、水24‑36份；(5)将各原料混合均匀，得到碱胶凝浆料；(6)将碱胶凝浆料注入模具中振动成型并在常温下养护至脱模，在66‑72℃下蒸养8h。本发明不仅解决了煤矸石废料的资源浪费和环境污染问题，而且制备出性能优异的碱胶凝材料。

技术领域

本发明涉及固废资源化利用技术领域，尤其涉及一种煤矸石制备碱胶凝材料的生产工艺。

背景技术

碱胶凝材料因制备过程能耗低、排放低，且能提供与硅酸盐水泥基胶凝材料相似的性能，因而被认为是一种低碳胶凝材料。碱胶凝材料在反应机理、制备工艺等上面与传统的胶凝材料都有着非常明显的差别，它是利用具有火山灰活性或者具有潜在水硬性的硅铝材料为原料，与碱激发剂反应生成的。

煤矸石是煤炭开采和洗选过程中被分离出来的废弃岩石，是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一。采用堆填的方式处理煤矸石，不仅占用大量的土地资源，而且，煤矸石中含硫物质的逸出或浸出，很可能会对大气、农田以及水体等造成污染。煤矸石的资源化利用途径主要有以下几种：(1)通过分选工艺，拣出其中的黄铁矿；(2)用于发电；(3)代替河沙、碎石等骨料用来铺路；(4)煤矸石中含有银、锌、猛、铜、硼等元素，用于生产农用肥料，刺激农作物的生长；(5)制备碱胶凝材料。

用于碱胶凝材料的制备是煤矸石利用研究的新方向，已经取得了一些研究成果，例如中国专利申请号：201811525083.0公开了一种以煤矸石为原料的胶凝材料及其制备方法，按质量份计该胶凝材料含有以下成分：熟料92～95份、石膏3～7份和减水剂0.5～1.5份；其中，按质量份计熟料原料包括以下组分：活化煤矸石粉60～75份、生石灰25～40份、激发剂0.5～2份、水70～90份。将煤矸石进行机械-微波复合活化后，与生石灰均匀混合，通过化学强化、水热合成和低温煅烧法，并用超细水泥磨磨细，制得新型胶凝材料。该发明大量利用堆存的煤矸石，减少煤矸石占用的土地；又能节约自然资源，有效解决水泥原材料开采导致生态环境的恶化；制备方法简单、能耗低、凝结快、强度高、耐蚀性好，该胶凝材料各龄期的强度达到P·F32.5水泥相应强度要求。但煤矸石的活性低，制备出碱胶凝材料的性能往往不佳，难以广泛推广应用，取代传统胶凝材料。

发明内容

因此，针对以上内容，本发明提供一种煤矸石制备碱胶凝材料的生产工艺，解决现有煤矸石综合利用率低，制备的碱胶凝材料性能不佳的问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种煤矸石制备碱胶凝材料的生产工艺，包括以下步骤：

(1)将煤矸石送入液压颚式破碎机进行破碎处理，然后在球磨机中球磨2h，过筛得到细度在0.25mm以下的煤矸石粉；

(2)将煤矸石粉投入混合酸溶液中，搅拌混合10-30h，静置数天后抽滤、烘干，所述混合酸由氨基磺酸和丁二酸复配而成；

(3)将步骤(2)得到的煤矸石粉和盐泥按质量比5:1混合后，在580-650℃的温度下煅烧3-6h，冷却后再放入球磨机内二次球磨，过筛后得到细度在50μm以下的混合粉体；

(4)按以下重量份称取各原料：混合粉体50-80份、矿渣粉20-40份、激发剂4-8份、水24-36份，备用；

(5)将混合粉体与矿渣粉混合均匀，然后加入激发剂与水混匀后得到的水溶液，得到碱胶凝浆料；

(6)将碱胶凝浆料注入模具中振动成型并在常温条件下养护至脱模，然后在66-72℃下蒸养8h。