[发明专利]一种钛石膏废渣复合胶凝材料及其应用

说明书

本发明属于建筑材料领域，涉及钛石膏废渣资源化利用，具体涉及一种钛石膏废渣复合胶凝材料，包括以下重量份的原料：钛石膏：20‑80份；碱性催化剂：1‑70份；化学添加剂：0.1‑10份；减水剂：0.1‑5份。本发明复合胶凝材料在建筑材料中的应用方法，包括如下步骤：按照所述重量份配备原料，先将钛石膏和化学添加剂混合搅拌，然后再依次加入碱性催化剂、减水剂和水，控制水和胶凝材料的重量比在0.3‑0.7，搅拌均匀，得到浆体后浇筑、养护即可。所得建筑材料具有良好的力学性能、较好的耐久性；此外，本发明复合胶凝材料还具有生产加工成本低、工艺操作简单、减少环境污染等特点，为合理利用钛石膏废渣资源化提供新的途径。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及钛石膏废渣资源化利用，具体涉及一种钛石膏废渣复合胶凝材料及其应用。

背景技术

钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时，为治理酸性废水，加入石灰(或电石渣)以中和大量的酸性废水而产生的以二水石膏为主要成分的废渣。钛石膏的产生量和堆存量很大，需要以规模化方式集中进行利用，但其含有一定的杂质，需无害化处置后才可资源综合利用。近年来，我国每年约产生32-48万吨的钛石膏废渣，几乎没有得到有效地利用。钛石膏的排放不仅占用大量土地、污染环境，而且给钛白粉生产企业造成了很大的经济负担。

钛石膏的储藏量巨大，且仍在源源不断的产生新的钛石膏，因此对其资源化管理至关重要，开发出一条切实可行的钛石膏资源化利用途径是迫切需要解决的问题。由于钛石膏含水量高、粘度大、呈弱酸性，其主要成分为二水硫酸钙，其浸出液中的金属元素含量均在0.001-0.05mg/L范围，低于危险废物的限值，即钛石膏浸出毒性这一项不属于危险废物，因此，钛石膏可以研发成为环境友好型高附加值建筑材料。

目前，钛石膏废渣资源化利用还处于试验推广阶段，主要是被用作水泥缓凝剂和建筑材料，也有被用作土壤改良剂复垦造地、高速公路基材、井下采空回填材料项目等。现有技术有将生石灰作为激发剂先与钛石膏共混，这会导致早期产生的物质复杂多样，影响早期的水化速度。

发明内容

针对上述问题，本发明研发一种能提供良好的力学性能、较好的耐久性的建筑用复合胶凝材料，实现钛石膏废渣更好地资源化利用。

为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：

本发明一种钛石膏废渣复合胶凝材料，包括以下重量份的原料：

钛石膏：20-85份；

碱性催化剂：1-70份；

化学添加剂：0.1-10份；

减水剂：0.1-5份。

所述钛石膏的主要化学成分及比重为CaO：24.86-37.93%，SO₃：30.57-39.46%，SO₂：1.02-2.56%，Fe₂O₃：7.36-9.25%，Al₂O₃：0.78-1.75%，MgO： 0.74-3.78%，TiO₂：1.45-5.37%，损失量：10.65-18.90%，结晶水：12.96-15.82%。

所述钛石膏为钛石膏原料经干燥、粉碎、研磨、过筛制备的钛石膏粉体；所述钛石膏干燥温度为100-230℃，干燥时间1-5h，粉碎转速3000-5000rpm，粉碎时间1-3h，过200目以上的筛。

所述碱性催化剂为水泥、碱性矿渣、煅烧白云石及其它碱性灰渣中的一种或一种以上。

所述碱性催化剂，其中水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、磷酸盐水泥中的一种或一种以上。