[发明专利]一种利用煤气化渣制备的原位晶须增强型蒸压加气混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用煤气化渣制备的原位晶须增强型蒸压加气混凝土及其制备方法。所述原位晶须增强型蒸压加气混凝土，包括如下原料：煤气化渣、石英砂尾矿、硅灰、水泥、石灰、石膏、铝粉膏、氯化钙、硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和水。本发明采用煤气化渣作为原料，实现固废资源化再利用制备蒸压加气混凝土，达到了节能减排、保护环境的目的；采用原位水热合成硫酸钙晶须的方法，提高加气混凝土的抗折强度，减少缺棱缺角现象发生；采用浮选脱碳技术，减少煤气化渣中残碳对蒸压加气混凝土的影响，提高煤气化渣利用率。

技术领域

本发明属于蒸压加气混凝土领域，尤其涉及一种利用煤气化渣制备的原位晶须增强型蒸压加气混凝土及其制备方法。

背景技术

煤气化渣是由煤炭在高温、高压下经气化工艺后水冷急淬后形成的工业废渣，其经高温熔融后水冷急淬，形成玻璃态粒状料。煤气化渣每年产量巨大，2020年我国产生约8千万吨煤气化渣，严重的侵占土地，污染土壤和地下水。因此，研究煤气化渣的减量化、资源化利用技术是实现煤气化企业降低煤气化渣处理成本，经济效益和环保效益兼得的关键所在。

然而由于煤气化渣中过高的残碳量不利于煤气化渣用作建材原料，因为多孔的碳粒结构会增加需水量，需水量的增加将会使制品干缩变大，进而影响强度及其耐久性。专利CN108275895A公开了一种悬浮焙烧煤气化渣制备胶凝材料的方法，将煤气化渣置于700-1000℃烧结炉中焙烧，制备得到胶凝材料。这些方法在一定程度上解决了煤气化渣的使用问题，但适用范围不够广泛，能源消耗较大。本发明采用煤气化渣制备蒸压加气混凝土，将未燃碳通过氯盐和表面活性剂浮选捕收至加气混凝土表面，切割去除，从而提高煤气化渣的利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用煤气化渣制备的原位晶须增强型蒸压加气混凝土及其制备方法，实现节能减排、保护环境；采用原位水热合成硫酸钙晶须的方法，提高加气混凝土的韧性，降低破损率；采用氯盐和表面活性剂作为碳粒捕集剂，提高煤气化渣的在蒸压加气混凝土中的利用率。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种利用煤气化渣制备的原位晶须增强型蒸压加气混凝土，按重量份数计包括如下原料：煤气化渣18-25份、石英砂尾矿32-40份、硅灰3-5份、水泥15-18份、石灰8-10份、石膏2-3份、铝粉膏0.08-0.12份、氯化钙0.13-0.15份、硫酸钠0.18-0.20份、十二烷基苯磺酸钠0.015-0.020份和水42-45份。所述原位晶须由氯化钙、硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠在制备蒸压加气混凝土的水热条件下制备而成。

优选地，所述煤气化渣是由煤炭在高温、高压下经气化工艺后水冷急淬后形成的工业废渣，其SiO₂含量≥40％。

上述利用煤气化渣制备的原位晶须增强型蒸压加气混凝土的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，在煤气化渣中加入助磨剂，采用微球粉磨10-15分钟，采用微球粉磨，球料比为30-50：1，使得煤气化渣粉的比表面积≥400m²/kg，再与石英砂尾矿加水湿磨混合制浆，所述微球粉磨选用的钢球级配分别为4-6mm、6-8mm和8-10mm，且按重量比计为2-3：1.5-1：1；

步骤2，在料浆池内加入石灰、水泥、石膏、硅灰、氯化钙、硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠，混合搅拌3-5分钟，在料浆池内加入铝粉膏混合40-50秒后，将料浆浇筑在模具当中；

步骤3，低温养护、脱模、切割，得到生坯，将生坯在170-190℃，1.15～1.30MPa的条件下养护6-7小时，冷却得到成品。

优选地，步骤(1)中所述助磨剂为三乙醇胺和丙三醇按重量比1：1复配而成，掺入量为煤气化渣重量的0.4％-0.6％。