[发明专利]一种活性掺合料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种活性掺合料及其制备方法，属于建筑材料生产技术领域和工业固体废弃物资源化利用技术领域。该活性掺合料是由下列质量百分比原料粉碎混合压型、热处理、粉磨制得的活性掺合料；石灰石废渣45～60wt%，电石渣5～10wt%，钢渣10～20wt%，煤矸石20～30wt%。本发明制备的活性掺合料利用固废为原料，采用钢渣作为矿化剂，电石渣浆作为粘接剂，无需额外添加矿化剂和粘接剂，产品性能稳定。同时，本发明的中热活化温度较低，生产成本低，并且工艺简单，达到了较高的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种活性掺合料及其制备方法，属于建筑材料生产技术领域和工业固体废弃物资源化利用技术领域。

背景技术

性掺合料是指在混凝土生产过程中为了调节混凝土性能，降低生产成本，使用的一种替代部分水泥的无机粉体。通常活性掺合料是由粒化高炉矿渣、磷渣、粉煤灰、硅粉等矿物相在激发剂作用下具备胶凝性的材料制备而成。

目前，石灰石废料是开采石灰石选剩的残渣，含泥量较高，CaO含量低，不具备胶凝性，是一种目前未找到利用方法的一种固体废弃物。钢渣平炉炼钢过程中产生的杂质废渣，由于生成温度较高，虽具有与水泥相同的矿物相，但是活性较低，并且还含有游离氧化钙，无法直接使用，是目前最难处理的工业固废之一。电石渣是来自于电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，固含量12%，属于国家Ⅱ类工业固体废弃物。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废弃物煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。

我国把资源综合利用纳入生态文明建设总体布局，不断完善法规政策、强化科技支撑、健全标准规范，加大对固体废弃物的综合利用。2019年以来，我国部分固体废物的利用率提高了很大，如煤矸石、粉煤灰，但是利用率仍然较低。我国将继续面临固体废弃物产量大、利用不充分、产品附加值低等问题。因此针对大宗化固体废弃物提出了如下几项要求：（1）坚持政府引导与市场主导相结合；（2）坚持规模利用与高值利用相结合；（3）坚持消纳存量与控制增量相结合；（4）坚持突出重点与系统治理相结合；（5）坚持技术创新与模式创新相结合。力争在2025年大宗固体废弃物的综合利用率达到60%。因此本发明利用全固废作为原料生产活性掺合料，即符合国家的环保政策，又从源头解决这些危险固废带来的一系列危害，同时操作工艺简单，能够带来较好的经济效益。

目前，石灰石废渣、钢渣、煤矸石、电石渣等固废主要采取“堆存并用”的方式，利用技术不够完善，制备产品工艺复杂，产品附加值低，不能较好的解决环保问题和提高相关企业积极性。

本发明的将石灰石废渣、电石渣、钢渣、煤矸石渣作为原料通过热活化制备活性掺合料，一方面可以解决固废的堆存问题，保护环境，另一方面生产工艺简单，成本较低，产品性能稳定，具备很好的市场，拥有较大的经济效益。同时对掺合料的研究进展具有较大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种活性掺合料及其制备方法，通过将石灰石废渣、电石渣、钢渣、煤矸石渣作为原料进行科学的配伍，通过热活化制备成活性掺合料，实现固废的利用，无需额外添加激发剂进行激发，成本低，环保。

为解决上述技术问题，本发明提出一种活性掺合料，其所述活性掺合料是由下列质量百分比原料粉碎混合压型、热处理、粉磨制得的活性掺合料；石灰石废渣45～60wt%，电石渣5～10wt%，钢渣10～20wt%，煤矸石20～30wt%。

所述石灰石废渣、钢渣、煤矸石粉碎至100目、筛余量小于5.0%。

所述石灰石废渣为采石场开采石灰石选剩的残渣，其含泥量4.4%、CaO含量47.5%、Fe₂O₃含量0.67%、Al₂O₃含量1.82%、SiO₂含量3.14%、烧失量41.43%。