[发明专利]一种用工业废渣制备水泥混凝土早强剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥外加剂制造方法，特别是一种用工业废渣制备水泥混凝土早强剂的方法。

背景技术

赤泥是生产氧化铝过程中所排出的固体废弃物。我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30%，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4%，累积堆存量达到2亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。

未煅烧赤泥的胶凝活性较低，在适当的温度下，赤泥中的粘土类组分可以脱水分解成具有水硬性胶凝活性的无定形氧化硅和氧化铝。但由于赤泥中的氧化钙含量不高，限制了煅烧提高其活性的程度。

发明内容

本发明的目的是要提供一种用工业废渣制备水泥混凝土早强剂的方法，解决赤泥中的氧化钙含量不高，限制了煅烧提高其活性的程度的问题。

本发明的目的是这样实现的：以工业废渣赤泥为主要原料，以工业废渣电石渣和脱硫石膏为辅料，以质量百分比组成如下：赤泥75－85％；电石渣10－15％；脱硫石膏5－10％；

制备方法包括：烘干工艺、称量配料及粉磨混合和低温煅烧工艺，具体方法过程如下：

（1）烘干工艺：用烘干机将赤泥、电石渣粉、脱硫石膏烘干，脱除其中的自由水分；

（2）称量配料及粉磨混合工艺：按上述原料配方进行称量配料，然后将上述三种原料放入球磨机中混合粉磨至比表面积≥600m²/kg；

（3）低温煅烧工艺：将混合料在600℃温度下低温煅烧，恒温1小时后，在大气中自然冷却即得本早强剂。

所述的赤泥为烧结法或拜耳法生产氧化铝中产生的工业废渣；所述的电石渣为工业生产乙炔气、聚氯乙烯或聚乙烯醇产品过程中，电石水解后产生的废渣；所述的脱硫石膏为对含硫原料煤、油燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产石膏，要求其二水石膏的品位大于90%。

有益效果，由于采用了上述方案，采用工业废弃物赤泥、电石渣和脱硫石膏等为主要原料，在煅烧过程中添加适量的电石渣、脱硫石膏等钙质校正原料可以有效提高赤泥的胶凝活性，可以变废为宝，逐步消除废弃赤泥、电石渣和脱硫石膏等工业废渣带来的种种环境污染问题。本发明的早强剂制造简单，原材料成本低廉易得，使用方便宜行，其早强效果显著，有效地解决大掺量矿物掺合料水泥和混凝土早期强度低的致命缺陷，促使既有环保效益又有经济效益的大掺量矿物掺合料水泥和混凝土得以广泛应用。

所述的工业废渣水泥混凝土早强剂具有以下有益效果： 

1）掺量低，早强效果明显

以掺加胶凝材料质量约5％的本发明制备的早强剂，所拌制的混凝土3d强度可提高10%以上，28d强度无显著影响。

2）生产能耗低和使用简单方便

仅需将材料低温煅烧至不低于600℃，能耗较低，生产流程和工艺过程较为简单，在拌制混凝土时作为一种组分直接加入，操作简单、方便，有利于工业化生产和推广应用。

3）增塑效果明显

在相同水泥用量及水灰比情况下，加入推荐掺量的本产品，可明显改善混凝土和易性，并增加混凝土的密实度。

4）广泛的适应性

可很好适应各种水泥，且低碱不会对混凝土造成碱集料反应，亦可根据需要与符合国家及行业标准的外加剂配合使用。适应水泥如：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。

5）无毒副作用

本产品无毒、无臭、不燃，对钢筋无锈蚀作用。与优质混凝土材料（水泥、粗细骨料、外加剂）复合应用可大幅度提高混凝土抗化学腐蚀性，增强耐久性。

6）显著的经济效益、环境效益和社会效益

优点：该方法提高了赤泥、电石渣和脱硫石膏工业废渣的利用率、保护环境、有效地解决大掺量矿物掺合料水泥和混凝土早期强度低的致命缺陷，促使既有环保效益又有经济效益的大掺量矿物掺合料水泥和混凝土得以广泛应用。

该早强剂能够加速水泥混凝土的凝结硬化，提高早期强度不需用水养护，防止龟裂，防水抗渗性好，适用多种工程需要，有利于加快施工速度，降低施工成本。

具体实施方式

实施例1：以工业废渣赤泥为主要原料，以工业废渣电石渣和脱硫石膏为辅料，以质量百分比组成如下：赤泥75－85％；电石渣10－15％；脱硫石膏5－10％；

制备方法包括：烘干工艺、称量配料及粉磨混合和低温煅烧工艺，具体方法过程如下：