[发明专利]一种高掺量粉煤灰烧结制品的促烧增强剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高掺量粉煤灰烧结制品的促烧增强剂及其制备方法。

背景技术

目前，我国电厂以灰场贮灰为主要堆存手段。据统计，至2000年底，我国粉煤灰渣堆存量高达约12.5亿吨，按每万吨粉煤灰渣需堆场约4-5亩计算，需要堆场约50-62.5万亩，这导致了大量土地被占用。其次，堆置或填埋的粉煤灰，其有害组分也很易于浸出而污染土壤、地下水并导致水质硬度增加，破坏土壤和水体的生态平衡，威胁人类的健康。最后，粉煤灰的水含量低颗粒细，风吹容易飞扬，处理不好易产生扬尘。在我国大多数城市，粉煤灰是悬浮颗粒物的主要来源，造成区域性空气污染，危害人体健康。

因此，高效利用粉煤灰是解决粉煤灰排放对环境与资源不利影响的重要发展方向。粉煤灰的化学组成与粘土相似，其中SiO₂与Al₂O₃总量达到约70～90％(质量百分数)，且粉煤灰内含有残余可燃物，可起内燃料的作用，从而可降低制品的生产热耗。因此，利用高掺量粉煤灰代替粘土生产墙体材料，应该是将粉煤灰作为资源的一种有益的途径，从而减少环境污染，资源与能源消耗，为全社会的节能与减排做出贡献。

虽然，粉煤灰从理论上分析制备烧结制品是可行的，但在实际生产过程中为了获得良好的性能，高掺量粉煤灰(≥50％，质量百分数)烧结制品所需要的烧成温度高于普通粘土砖的烧成温度。这主要是由于粉煤灰其化学组成尽管与粘土相似，但是粉煤灰是经高温煅烧后的产物，其化学反应活性低于粘土。另一方面，由于粉煤灰的化学组成相对于粘土而言是低SiO₂高A1₂O₃，因此，随着粉煤灰掺入量的增加，SiO₂含量相对降低，而Al₂O₃含量增加，将导致Al₂O₃/SiO₂比值增大，坯体的耐火度亦随之增加。此外，粘土中含有一定量的碱或碱土金属化合物，这些化合物易于在低温下产生液相，促进烧结。而粉煤灰中碱或碱土金属化合物含量较少。

此外，粉煤灰的矿物组成缺少粘土类矿物，因此粉煤灰属于瘠性料。在实际生产粉煤灰烧结制品的过程中，一般而言必须加入相当量的塑化料，提高粉煤灰的塑性，增加坯体强度，最终获得适宜的烧结强度。

综上所述，在基本上不改变现有生产工艺与生产条件的前提下，开发适于高掺量粉煤灰烧结制品的添加剂对粉煤灰在烧结制品方面的应用具有重要意义。中国专利号为ZL01123582.9的发明专利说明书中公开了一种磷石膏烧结砖的制备方法，其中磷石膏作为主要原料，在砖坯中起骨料作用，未涉及磷石膏作为烧结促进组分。中国专利号为ZL97103894.5的发明专利说明书中公开了一种磷渣烧结砖，其中磷渣作为主要原料之一，在砖坯中起骨料作用，未涉及磷渣作为烧结促进组分。综上所述，上述发明专利说明书中没有考虑采用磷渣、磷石膏和硫酸渣混合作为烧结促进组分，提出适于现有生产工艺与生产条件的高掺量粉煤灰烧结制品的促烧增强剂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高掺量粉煤灰烧结制品的促烧增强剂及其制备方法，该方法可改善粉煤灰可塑性，降低烧成温度，制备出具有良好物理力学性能、耐久性能和热工性能的高掺量粉煤灰烧结制品。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高掺量粉煤灰烧结制品的促烧增强剂，其特征是它由烧结促进组分和增塑组分混合而成，增塑组分与烧结促进组分的质量比为1∶0.1～1；

所述的烧结促进组分由磷渣、磷石膏和硫酸渣混合而成，磷渣∶磷石膏∶硫酸渣的质量比为1∶0.5～1.5∶0.5～1.5；

所述的增塑组分为页岩、煤矸石中的任意一种或二种的混合，二种混合时的配比为：页岩与煤矸石的质量比为1∶0.3～1。