[发明专利]一种煤矸石掺杂电子含氟污泥轻烧制备高性能水泥混合材的方法

说明书

本发明公开了一种煤矸石掺杂电子含氟污泥轻烧制备高性能水泥混合材的方法，制备方法包括如下过程：将煤矸石粉料和电子含氟污泥粉料按照质量份数之比为(1～5):(5～9)混合均匀，得到混合物A；将所述混合物A于600～800℃下烧结115～125分钟，之后冷却，得到所述高性能水泥混合材。本发明采用煤矸石和电子含氟污泥为主要原料，有利于两种固废的资源化利用；制备工艺简单、成本低，有利于工业化生产和推广应用。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种煤矸石掺杂电子含氟污泥轻烧制备高性能水泥混合材的方法。

背景技术

在芯片、集成电路、半导体等电子器件生产过程中，会使用氢氟酸对硅片、电路板等进行清洗、蚀刻和减薄，从而伴生出大量氢氟酸废液，我国2016版《国家危险危废名录》将该种废液划为HW32危险废弃物。目前，国内外普遍采用石灰中和-混凝沉淀的方法处理氢氟酸废液，经固液分离后所得到的沉淀物即为电子行业伴生的电子含氟污泥。

随着我国电子行业的迅猛发展，其伴生的电子含氟污泥量迅速增大。电子行业产出的含氟污泥是一种Cu、Zn、Ni等重金属离子浸出超标的危险固废，其中CaF₂含量为35％～50％，且含有一定量的硅铝质矿物和有机质。众所周知，各种危险废弃物的安全处置和资源化利用问题是我国国民经济可持续性发展面临的挑战和重大需求。然而，目前电子含氟污泥仍以集中填埋和堆存处置为主，不仅浪费其中氟化钙资源，而且严重污染环境，迫切需要对其开展资源化利用研究。

混合材是指水泥生产过程中，为了减少熟料消耗，改善水泥性能、调节水泥强度等级而加到水泥中的矿物质材料。水泥混凝土是最大宗的建筑材料，将各种工业固废用作水泥混合材，是一种大规模安全处置、资源化利用固废的最有效途径。但是，现有的研究表明：电子含氟污泥的天然火山灰活性极低，不经活化直接用作混合材，其掺量极小，无法实现其大量利用。而直接轻烧活化研究表明：直接轻烧电子含氟污泥对其活性提高幅度有限，同时还存在所配制水泥的需水量大且与外加剂的适应性不良等问题。

煤矸石是煤炭工业伴生的主要工业固废，排放量巨大，其资源化利用也是循环经济研究的重要课题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种煤矸石掺杂电子含氟污泥轻烧制备高性能水泥混合材的方法，本发明能够利用电子含氟污泥和煤矸石这两种固废的特点，制得高性能水泥混合材，能够实现两种固废的资源化有效利用。

本发明采用的技术方案如下：

本发明为解决技术问题所采用的技术方案是：

一种煤矸石掺杂电子含氟污泥轻烧制备高性能水泥混合材的方法，包括如下过程：

将煤矸石粉料和电子含氟污泥粉料按照质量份数之比为(1～5):(5～9)混合均匀，得到混合物A；

将所述混合物A于600～800℃下烧结115～125分钟，之后冷却，得到所述高性能水泥混合材。

优选的，所述煤矸石粉料的制备过程包括：

将干燥的煤矸石粉磨至比表面积为300～400m²/kg，得到所述煤矸石粉料。

优选的，将煤矸石粉磨前，先将煤矸石于100～110℃温度下烘干至恒重，之后再进行粉磨。

优选的，所述电子含氟污泥粉料的制备过程包括：

将干燥的电子含氟污泥粉磨至比表面积300～400m²/kg，得到所述电子含氟污泥粉料。

优选的，将电子含氟污泥粉磨前，先将电子含氟污泥于100～110℃温度下烘干至恒重，之后再进行粉磨。

优选的，以质量百分数计，所述煤矸石粉料中含有：