[发明专利]湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方 法。

背景技术

随着城市化及工业的发展，工业固体废物产生量也不断增加。粉煤灰是火 力发电厂煤粉燃烧后产生的固体废物，经高温急冷而成，主要由玻璃体、晶体 矿物和未燃烧碳粒组成，煤中的矿物成分(包括有毒有害元素)在燃烧后富集 于粉煤灰中。粉煤灰按排放方式不同分为干排灰和湿排灰，湿排粉煤灰是烟道 气排入空气前，通过水膜除尘器将其中的粉煤灰收集起来，与水一道通过输送 泵及输送管道将粉煤灰直接排入贮灰池中。由于考虑到粉尘污染及堆放的因素， 一般储灰场的粉煤灰是湿排粉煤灰，湿排粉煤灰与水、炉底灰等一起混排，杂 质较多，匀质性差，烧失量大，活性低于干排灰，综合治理难度大，因而其累 计排放量大。贮灰场占地面积大，在旱季，由于表层干涸，刮风时便尘土飞扬， 雨季涨水后，则黑色的灰浆四溢，贮存在灰场的湿排粉煤灰不仅引起空气污染 及占用土地，还通过渗滤影响水源，造成的严重环境污染引起社会广泛关注。

加强粉煤灰综合治理具有重要的意义，但湿排灰的综合治理形势却不容乐 观，目前少部分湿排灰被用作道路路基及回填工程，这种治理途径不仅数量有 限，没有充分利用粉煤灰的潜在活性，而且在一段时间以后，还可能具有渗滤 的危害性。更少量的被用作建筑砌块填充料，但由于未作任何处理，相反可能 会引起砌块的性能不稳定，而且也只是当惰性填充料使用。如果用湿排粉煤灰 与其它原料在含水状态下磨细做混合材使用的话，也存在不利于存放，不方便 运输，产品只能是多组分不利于产业化生产，湿排粉煤灰的活性利用不充分等 问题。正是由于以上多种原因，湿排粉煤灰一直以来未得到真正的资源化利用， 并且未形成产业化的湿排粉煤灰产品。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种强度高、 成本低廉的湿排粉煤灰胶凝材料，采用湿排粉煤灰为主要原料，解决了工业固 体废物湿排粉煤灰的回收利用问题。

湿排粉煤灰胶凝材料，由如下质量百分比的原料制成：

经烘干的湿排粉煤灰45-66％；活性矿物材料28％～49％；化学固化剂 1.5％～8％；

所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：

高炉矿渣10-60％；水泥熟料10-50％；偏高岭土10-40％；石膏5-10％；

所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：

硫酸铝3-30％；碳酸钾5-30％；硅酸钠5-30％；碳酸钠5-40％；硫酸钠 5-30％；减水剂10-60％。

进一步，所述经烘干的湿排粉煤灰和活性矿物材料被粉磨至比表面积 370-550m²/kg；

进一步，所述减水剂为木质素磺酸盐减水剂和萘磺酸盐减水剂，所述木 质素磺酸盐减水剂占化学固化剂的质量百分比为5-30％，所述萘磺酸盐减水 剂占化学固化剂的质量百分比为3-30％；

进一步，所述湿排粉煤灰胶凝材料由如下质量百分比的原料制成：

经烘干的湿排粉煤灰66％；活性矿物材料28％；化学固化剂6％；

进一步，所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：

高炉矿渣30％；水泥熟料30％；偏高岭土25％；石膏15％。

进一步，所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：

硫酸铝10％；碳酸钾20％；硅酸钠10％；碳酸钠15％；硫酸钠15％； 木质素磺酸盐减水剂7％；萘磺酸盐减水剂23％。

本发明还提供一种上述湿排粉煤灰胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将湿排粉煤灰烘干；将活性矿物材料和化学固化剂按各自配比配料待 用；

2)将烘干后的湿排粉煤灰与活性矿物材料混合粉磨至比表面积 370-550m²/kg；

3)将步骤2)所得的混合物与化学固化剂混合均匀，得到湿排粉煤灰胶 凝材料。

本发明相对于现有技术，具有如下优点：

(1)采用湿排粉煤灰作为主要原料的胶凝材料替代水泥等胶凝材料用于建 设工程中，材料来源广泛，价格低廉，实现了湿排粉煤灰的高附加值利用，并 能提高湿排粉煤灰的治理效率，避免湿排粉煤灰对环境的危害；

(2)本发明的湿排粉煤灰胶凝材料强度达到或超过P.C32.5标号水泥；