[发明专利]一种将干法解毒铬渣用作混凝土矿物外加剂制备混凝土的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种将干法解毒铬渣用作混凝土矿物外加剂制备混凝土的方法(即干法解毒铬渣的资源化利用方法)。

背景技术

铬渣是生产金属铬和铬盐等化工产品时排放的废渣，铬渣含有的六价铬Cr(Ⅵ)具有强氧化性，可引起有机体的腐蚀和破坏，对人体有较大的危害。如果长期露天堆存，铬渣中的Cr(Ⅵ)经过雨淋进入地表水或地下水会对土壤和水源造成严重的污染。我国年排放铬渣约45万吨，积存量已超过400万吨，大量堆积如山的铬渣已经成为影响环境的巨大隐患。

常用的铬渣解毒方法分为干法、湿法和固化三种。干法解毒是将铬渣与煤粉以一定比例混合，在高温下进行还原焙烧，将毒性较大的六价铬被还原为毒性较小的三价铬。湿法解毒是将一定细度的铬渣酸解或碱解后，加入还原剂使Cr(Ⅵ)还原，将毒性较大的六价铬被还原为毒性较小的三价铬。固化解毒是利用水泥等固化剂，同时加入一定量的还原剂，经加水搅拌、凝固使铬渣被固化而难以浸出。三种铬渣解毒方法中干法解毒工艺仅是铬化合价的转变，没有实现铬的分离和转移，不能直接回收铬资源，解毒后的产品可做路基材料、混凝土骨料、生产水泥混合材料等。

二十世纪八九十年代，济南裕兴化工厂将26万吨干法解毒铬渣用于水泥生产。2006年，四川安县银河建化集团有限公司获得了解毒铬渣的两个专利：ZL200610000017.2解毒铬渣作为水泥掺合材料的用途和ZL200610000018.2一种利用解毒铬渣制备的沥青路面表面层材料及其方法。但是上述专利文献中记载的两种方法未涉及解毒铬渣直接作矿物外加剂在混凝土中的利用，对解毒铬渣的消纳量有限，不能较好地解决铬渣堆存的环境问题。

发明内容

为解决干法解毒铬渣的堆存不仅污染环境而且占用耕地的问题，本发明目的在于提供一种解毒铬渣直接作矿物外加剂在混凝土中利用制备混凝土的方法。

本发明所提供的将干法解毒铬渣用作混凝土矿物外加剂制备混凝土的方法，是将干法解毒铬渣磨细至比表面积为300-600m²/kg±20m²/kg，再以占混凝土中胶凝材料(胶凝材料包括水泥熟料和含铬渣在内的混凝土矿物外加剂)总量的不超过20％(按质量计)的掺量替代水泥熟料或混凝土矿物外加剂(如矿渣粉、粉煤灰等)制备混凝土。

所述干法解毒铬渣比表面积优选为450-600m²/kg±20m²/kg。

所述干法解毒铬渣的掺量优选为混凝土胶凝材料总量的10％-15％(按质量计)。

所述胶凝材料为水泥熟料和铬渣。

或者，所述胶凝材料为水泥熟料和矿物外加剂，矿物外加剂为铬渣和矿渣粉、粉煤灰等。干法解毒铬渣的掺量为混凝土胶凝材料总量的10.5％(按质量计)。

本发明另一目的在于提供一种利用干法解毒铬渣作为混凝土矿物外加剂制备的混凝土材料。

本发明所提供的铬渣作为混凝土矿物外加剂制备的混凝土材料，是使用占混凝土胶凝材料(胶凝材料包括水泥熟料和含铬渣在内的混凝土矿物外加剂)总量不超过20％(按质量计)的干法解毒铬渣替代水泥熟料或混凝土矿物外加剂(矿渣粉、粉煤灰等)制备的混凝土，所述干法解毒铬渣的比表面积为300-600m²/kg±20m²/kg。

所述干法解毒铬渣比表面积优选为450-600m²/kg±20m²/kg。

一种方案，混凝土材料为水泥、铬渣、砂和水组成的水泥胶砂，其中所述干法解毒铬渣的掺量为胶凝材料(水泥和铬渣)总量的10％-15％(按质量计)。

另一种方案，混凝土材料为水泥、粉煤灰、铬渣、砂和水组成的工程用混凝土，其中所述干法解毒铬渣的比表面积为450m²/kg±20m²/kg，掺量为胶凝材料(水泥、粉煤灰和铬渣)总量的5.3-10.5％(按质量计)，优选10.5％。