[发明专利]一种复合钢渣活性激发剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合钢渣活性激发剂及其制备方法和应用。这种复合钢渣活性激发剂是由以下质量百分比的组分组成：20～40％脱硫二水石膏，15～30％泡花碱，10～25％粉煤灰，5～15％碳酸钠，10～30％硬脂酸钙，5～15％铝矾土。同时还公开了这种复合钢渣活性激发剂的制备方法，以及这种复合钢渣活性激发剂在制备钢渣水泥中的应用。本发明针对大掺量钢渣水泥强度低、安定性差、活性低等问题，开发了一种复合多种碱性物质的钢渣活性激发剂，所选用的碱性原料具有来源易得和价格便宜的优点。利用这种激发剂可以在高温下与钢渣反应，极大地提高钢渣的掺入量，同时可以达到P·I 52.5R水泥的强度要求。

技术领域

本发明涉及一种激发剂，特别是涉及一种复合钢渣活性激发剂及其制备方法和应用。

背景技术

钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物，其产生量为粗钢产量的10％～15％。2017年，全国冶金渣产生量为3.94亿吨，其中钢渣产生量为1.08亿吨，同比增长300万吨。但钢渣的综合利用率却很低，转炉钢渣的利用率仅为10％～20％。而在发达国家，钢渣的利用率已经超过了95％。废渣的堆放不仅侵占了大量的土地，而且成为污染环境的一大公害。

我国对钢渣处理利用的研究始于20世纪50年代末，自80年代中期有了显著的发展，迄今已研究开发出多种钢渣处理和综合利用技术并应用于生产。经几十年探索，我国钢渣的利用途径有：做烧结矿的原料，做路基材料，回填材料和水泥原料。其中利用钢渣生产水泥是钢渣综合利用的重要途径之一。20世纪90年代初，我国50余家钢渣水泥生产企业就已经形成了年产200多万吨钢渣水泥的生产规模，但水泥中钢渣掺量一般为20％左右，难以达到高效、高值化利用钢渣的目的。只有提高钢渣水泥中钢渣的掺量，才能加速钢渣资源的回收利用和减少其对环境的污染。然而，随着钢渣掺入量的增加，水泥的强度将迅速下降，体积安定性恶化，这样就限制了钢渣掺入量的进一步提高。

钢渣主要化学成分为CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO和少量f-CaO、MnO、FeO、P₂O₅及金属Fe组成，成分与水泥相似，是一种富有潜在利用价值的资源。但是钢渣活性低、杂质含量高，导致其利用率很低。目前，对钢渣的利用都是等炼钢车间排出的熔融态不锈钢渣冷却成固体后，对其进行粉磨操作，然后再进行活性激发，这样未能很好地增加钢渣的活性，影响制备得到的钢渣水泥性能。

发明内容

为了克服现有大掺量钢渣水泥存在强度低、安定性差、活性低等问题，本发明的目的之一在于提供一种复合钢渣活性激发剂，本发明的目的之二在于提供这种复合钢渣活性激发剂的制备方法，本发明的目的之三在于提供这种复合钢渣活性激发剂在钢渣水泥中的应用。

为了实现上述的目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种复合钢渣活性激发剂，这种复合钢渣活性激发剂，是由以下质量百分比的组分组成：

优选的，这种复合钢渣活性激发剂是由以下质量百分比的组分组成：

优选的，这种复合钢渣活性激发剂中，脱硫二水石膏为湿式脱硫二水石膏。

优选的，这种复合钢渣活性激发剂中，脱硫二水石膏的参数如下：抗折强度为2MPa～3MPa；膨胀系数为2～4；标准稠度为85％～90％；初凝时间为5min～10min；终凝时间为12min～18min；进一步优选的，脱硫二水石膏的参数如下：抗折强度为2.5MPa；膨胀系数为3；标准稠度为88％；初凝时间为5min～10min；终凝时间为15min。

优选的，这种复合钢渣活性激发剂中，泡花碱为无水d型的d-Na₂Si₂O₅。