[发明专利]一种聚合氯化铝废渣干混砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚合氯化铝废渣干混砂浆及其制备方法，该干混砂浆包括以下质量份的原料：热活化聚合氯化铝废渣4份‑8份、水泥23份‑25份、砂55份‑60份、粉煤灰4份‑6份、消泡剂0.05份‑0.15份、减水剂0.20份‑0.22份，以及上述原料总质量5％‑9％的聚合物乳液。本发明采用工业废料聚合氯化铝废渣和粉煤灰代替高能耗的水泥来制备水泥砂浆，既可有效减少聚合氯化铝废渣的大量堆放，又能减少对高能耗水泥的使用量，具有良好的社会效益和经济效益。本发明聚合氯化铝废渣干混砂浆制备方法简单、成本低，有利于工业化生产和推广，可显著提高聚合氯化铝废渣资源化利用，对降低施工成本，减少环境污染等方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种聚合氯化铝废渣干混砂浆及其制备方法，属于工业废料资源化利用技术领域。

背景技术

聚合氯化铝废渣是工业生产聚合氯化铝产生的副产品，聚合氯化铝(Polyaluminum Chloride，PAC)是水处理中的高效絮凝剂，国内外生产聚合氯化铝(PAC)的方法很多，常用方法是铝矾土和铝酸钙粉酸溶两步法，即铝矾土和铝酸钙粉在一定条件下和盐酸或混合酸反应后得到液体聚合氯化铝(PAC)，残余的固体形成废渣。每生产1吨聚合氯化铝约产生0.5～1.0吨废渣，随着环保要求逐步提高，对于聚合氯化铝需求量不断增加，产生了大量废渣。目前对于此类废渣大多运送至填埋场进行深埋处理，或是参照中国专利CN109351762A“一种聚合氯化铝净水剂废渣无害化处理系统及工艺”，对废渣进行无害化处理后堆存。这些堆存方法不仅占用大量土地造成环境污染，同时使得废渣中可利用成分不能得到合理利用，造成资源浪费，严重限制了当前净水剂行业的进一步发展，因此不断探索研究聚合氯化铝废渣新的利用途径，且能够大批量消耗聚合氯化铝废渣，是目前聚合氯化铝废渣利用的主要趋势。

由于PAC废渣具有一定的弱酸性，且PAC废渣中Cl^-含量高达8.85％，因此PAC废渣不能直接作为一种建筑材料使用。此外，虽然PAC废渣中SiO₂和Al₂O₃的含量不低，分别为34.74％和22.55％，但是在酸性环境中SiO₂和Al₂O₃的化学活性得不到很好的利用，因此PAC废渣的利用受到了很大的局限性。现有技术中以聚合氯化铝废渣为原料进行资源化利用的文献较少，因此，开发一种含聚合氯化铝废渣的水泥砂浆及其制备方法是本领域技术人员要研究的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚合氯化铝废渣干混砂浆及其制备方法，能够减少聚合氯化铝工业废料的堆放，实现废料资源化的同时减轻了对自然环境的污染，降低了砂浆对水泥的用量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案之一是：

一种聚合氯化铝废渣干混砂浆，包括以下质量份的原料：热活化聚合氯化铝废渣4份-8份、水泥23份-25份、砂55份-60份、粉煤灰4份-6份、消泡剂0.05份-0.15份、减水剂0.20份-0.22份，以及上述原料总质量5％-9％的聚合物乳液。

热活化聚合氯化铝废渣的制备方法为：先将聚合氯化铝废渣磨细，然后在800℃-1100℃高温煅烧2h-3h，冷却即得。

聚合氯化铝废渣先进行预处理，具体方法为：将聚合氯化铝废渣与生石灰混合，搅拌均匀，加水调制为浆液，搅拌，随后静置至浆液自然沉降为上清液和沉淀物，最后将沉淀物进行烘干处理，得到预处理后的聚合氯化铝废渣。

聚合氯化铝废渣与生石灰的质量比为100:1-50:1。

水泥为普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级以上等级的粉煤灰，砂为级配良好且细度模数2.3-2.7的中砂或机制砂，消泡剂为固体消泡剂。

减水剂为聚羧酸系减水剂，减水剂的减水率为25％-30％。

聚合物乳液为苯丙乳液、丁苯乳液中的至少一种。