[发明专利]一种钢渣早期活性激发剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于钢渣外加剂技术领域，公开了一种钢渣早期活性激发剂及其制备方法和应用。所述钢渣早期活性激发剂由以下质量百分含量的原料组成：生石灰10‑25％、二乙醇单异丙醇胺5‑15％、偏高岭土30‑45％、水20‑50％。本发明的钢渣早期活性激发剂采用有机‑无机复合配方，能够在小掺量条件下有效提升钢渣的早期活性，对后期的力学性能和工作性能也有一定的提升效果；并且通过对钢渣活性的改善，可以进一步提高钢渣在胶凝材料中的用量，对减少水泥的用量、提高钢渣的综合利用率具有积极效应。

技术领域

本发明属于钢渣外加剂技术领域，具体涉及一种钢渣早期活性激发剂及其制备方法和应用。

背景技术

钢渣是钢铁生产中所产出的一种主要工业废渣，排放量巨大，约占钢铁工业固体废弃物的12％，而我国对钢渣的实际综合利用率较低，大多数的钢渣被随意堆积，占用大量空地的同时，严重污染了自然环境，因此，钢渣的合理利用问题越来越受到重视。钢渣中具有硅酸二钙(C₂S)和硅酸三钙(C₃S)等活性矿物，近年来许多学者研究了钢渣以辅助性凝胶材料形式应用于水泥工业中，然而由于钢渣本身活性较低，胶凝特性不易发挥，水化速度慢，导致最终的强度较低，这限制了钢渣在水泥基材料中的进一步利用。

化学激发是一个非常活跃和迅速发展的领域，采用化学激发的方式释放钢渣中潜在的凝胶活性，为钢渣的大规模综合利用提供了一条绿色途径。化学激发是通过添加某些外加剂来提高钢渣的活性，最常见的为碱激发剂，如碳酸钠、氢氧化钠等，这些碱激发剂加入后溶液呈碱性，若掺量过低碱性弱，钢渣的活性不能提到明显的提升，若掺量过高对提升钢渣的早期活性有利，但会对后期的力学性能、工作性能等造成不利影响。近些年也有学者提出了其他类型激发剂，如有机激发剂，这类激发剂的成本过高，且选用的有机物毒性较大，无法投入实际生产。

综上所述，开发新的钢渣早期活性激发剂，对提高钢渣的利用率，以及实现钢铁工业和水泥工业的可持续发展具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种钢渣早期活性激发剂及其制备方法和应用，所述钢渣早期活性激发剂采用有机-无机复合配方，能够在小掺量条件下有效提升钢渣的早期活性，并对后期的力学性能和工作性能也有一定的提升效果。

为解决本发明所提出的技术问题，本发明提供一种钢渣早期活性激发剂，由以下质量百分含量的原料组成：生石灰10-25％、二乙醇单异丙醇胺5-15％、偏高岭土30-45％、水20-50％。

优选地，所述钢渣早期活性激发剂由以下质量百分含量的原料组成：生石灰15-25％、二乙醇单异丙醇胺10-15％、偏高岭35-45％、水20-35％。

上述方案中，所述生石灰的CaO含量≥90％，MgO含量≤4％。

上述方案中，所述生石灰的粒径≤0.06mm，比表面积为300-400m²/kg。

上述方案中，所述二乙醇单异丙醇胺的总有效含量≥99％。

上述方案中，所述偏高岭土的Al₂O₃含量为25-35％，SiO₂含量为55-65％。

上述方案中，所述偏高岭土的粒径≤0.07mm，比表面积为300-400m²/kg。

本发明还提供一种钢渣早期活性激发剂的制备方法，包括以下步骤：将生石灰、二乙醇异丙醇胺、偏高岭土和水按质量百分含量加入到搅拌设备中，搅拌均匀，得到钢渣早期活性激发剂。

上述方案中，所述搅拌速率为200-300r/min，搅拌时间为5-15min。