[发明专利]一种单组分地聚物水泥制备方法

说明书

本发明提供一种单组分地聚物水泥制备方法。本发明利用金属尾矿、长石、造纸白泥和水泥窑粉等主要成分为SiO₂、Al₂O₃和含Ca化合物的工业副产品，通过加入固体碱激发剂制备单组分地聚物水泥。一方面减少了金属尾矿堆存带来的环境压力，另一方面由于原料来源广，价格低廉，能实现金属尾矿等固体废弃物的资源化利用。该单组分地聚物水泥的28d立方体抗压强度为35～45MPa，可广泛应用于混凝土制备、岩土体灌浆加固、公路或机场跑道快速修复、混凝土预制构件制作、墙体砌块制作以及透水路面砖和路缘石等建材产品的生产原材料。

技术领域

本发明涉及水泥材料领域，且特别涉及一种单组分地聚物水泥制备方法。

背景技术

矿产资源是社会赖以生存和发展的物质基础。目前国内95％以上的一次性能源中80％以上的工业原料和70％以上的农业生产资料都来自矿产资源。由于矿产资源的有效综合利用率较低，使得大量有用资源进入了尾矿废石之中。我国的工业废渣和金属尾矿几乎各地都有，有的工业废渣量还很大，如粉煤灰。若不处理和综合利用，尾矿会占用越来越多的土地，引起二次环境污染，造成资源的浪费，进一步影响矿产资源的可持续发展。

金属尾矿单组分地聚物水泥，是利用金属尾矿或其混合料，加固体碱激发剂制备的地聚物，类似普通水泥，可直接加水使用，具有很好的发展前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单组分地聚物水泥制备方法，以解决金属尾矿综合利用率低从而造成尾矿堆积，资源浪费和由此引起的环境污染等问题。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种单组分地聚物水泥制备方法，包括以下步骤：

S1、获取原材料，并分别统计所述原材料中SiO₂、Al₂O₃和含Ca化合物的含量，得到分析结果，其中，所述含Ca化合物为CaO和/或CaCO₃，所述原材料选自金属尾矿、造纸白泥、长石和水泥窑粉尘中的一种或多种；

S2、根据分析结果，调配所述原材料获得掺合料；

S3、在所述掺合料中加入Na₂CO₃混合均匀，然后煅烧，并立即冷却煅烧后的熔融材料，得到煅烧产物；

S4、对所述煅烧产物进行研磨得到单组分地聚物水泥。

本发明实施例的单组分地聚物水泥制备方法的有益效果是：

1、本发明利用金属尾矿、长石、造纸白泥和水泥窑粉尘等主要成分为SiO₂、Al₂O₃和CaO(CaCO₃)的工业副产品制备单组分地聚物水泥，一方面减少了金属尾矿堆存带来的环境压力，另一方面由于原料来源广，价格低廉，能实现金属尾矿等固体废弃物的资源化利用，节约能源，而且还减少碳排放。

2、本发明制备的单组分地聚物水泥的主要成分为玻璃态材料，其含有95％以上的无定型物。该单组分地聚物水泥的28d立方体抗压强度为35～45MPa，能达到32.5或42.5号水泥强度标准。其3d立方体抗压强度和7d立方体抗压强度分别为28d立方体抗压强度的40％和75％。该类型单组分地聚合物水泥具有便于工程施工、综合性能好和节能环保等优点，可广泛应用于混凝土制备、岩土体灌浆加固、公路或机场跑道快速修复、混凝土预制构件制作、墙体砌块制作以及透水路面砖和路缘石等建材产品的生产原材料。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。