[发明专利]利用低品位石灰石制备混凝土膨胀熟料的方法

说明书

本发明公开了一种利用低品位石灰石制备混凝土膨胀熟料的方法，以低品位石灰石尾矿为主要钙质原料，以电石渣为钙质原料的调节料，以脱硫石膏为硫质原料，以高铝煤矸石为铝质原料，按重量份数由低品位石灰石50~55份，电石渣25~30份，脱硫石膏5~15份，高铝煤矸石10~15份原料制成。本发明为以废治废开辟了一条制备混凝土膨胀熟料的新途径，很好的解决了工业废弃物对生态环境造成污染的社会问题，实现了资源的再利用，降低了混凝土膨胀熟料的生产成本，提高了混凝土膨胀熟料的市场竞争力，具有显著的社会经济效益。

技术领域

本发明涉及资源综合利用技术领域，更具体地说，涉及一种利用低品位石灰石制备混凝土膨胀熟料的方法。

背景技术

水泥混凝土是一种水硬性胶凝材料，在其水化硬化过程中会出现体积缩小现象，约束条件下的收缩在结构内部产生收缩应力，该应力超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂形成收缩裂缝。为了抑制由收缩引起的水泥混凝土的开裂，可采用掺入纤维、减缩剂、养护剂、减蒸剂等多种方法，其中最经济易行的办法是掺加膨胀剂，以膨胀剂水化产生的膨胀来补偿混凝土收缩。根据膨胀源种类可将膨胀剂分为钙矾石型、氧化钙型和氧化镁型，目前应用最广泛的膨胀剂当属氧化钙型。

公开号为CN101333083A的中国专利公开了一种高性能膨胀性水泥熟料及其制备得到的系列膨胀剂。采用石灰石、矾土、石膏和铁粉为原料，对原材料的品质要求为石灰石中CaO含量≥50％、矾土中Al₂O₃含量≥70％、石膏中SO₃含量≥48％以及铁粉中Fe₂O₃含量≥80％。

公开号为CN101774777A的中国专利公开了一种氧化钙类膨胀剂的制备方法。采用石灰石、石膏和铜渣为原料，对原材料的品质要求为石灰石中CaO含量≥53％、石膏中SO₃含量≥48％以及铜渣中CuO含量≥75％。

公开号为CN1369455A的中国专利公开了一种高效硫铝酸钙型膨胀剂及工艺。采用石灰石、铝矾土和石膏为原料，对原材料的品质要求为石灰石中CaO含量≥53％、铝矾土中Al₂O₃含量≥70％、石膏中SO₃含量≥48％。

公开号为CN103951302A的中国专利公开了一种多用途高钙膨胀熟料及其制备方法。采用石灰石和铁粉为原料，对原材料的品质要求为石灰石中CaO含量≥54％、铁粉中Fe₂O₃含量≥70％。

上述膨胀剂的制备方法多以石灰石、矾土和石膏为原料，对原材料的品质要求高。石灰石中CaO含量的最低品位要求大于50％，矾土中Al₂O₃含量的最低品位要求大于70％，石膏中SO₃含量的最低品位要求大于48％。

随着我国工业化、城镇化的迅速发展，各行各业对高品位矿石的开采加速，相应伴生的低品位尾矿及其工业废弃物的堆存越来越多，大量尾矿及工业废弃物的长期堆存不仅占用了土地资源，而且严重污染了人类生活的环境，不利于资源的可持续发展和资源的回收再利用。

如何合理有效的利用低品位尾矿及其工业废弃物已成为十分严峻的问题。

传统膨胀熟料多采用高品位石灰石、矾土和石膏为原料进行制备，制备的膨胀熟料不仅经济成本较高，而且受高品位矿石产地的影响较明显，无法满足基于膨胀剂应用市场需求进行膨胀熟料生产线建设的需要。如何利用廉价易得的材料制备性能优异的膨胀熟料是膨胀剂行业面临的重要课题。