[发明专利]一种炉底渣/富水电石渣/赤泥基地聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种炉底渣/富水电石渣/赤泥基地聚物及其制备方法，其中炉底渣和富水电石渣，添加量为60%‑85%；碱激发剂5%‑20%；赤泥10%‑20%；其制备方法是：将多种碱激发剂配制成混合液；将炉底渣、富水电石渣、赤泥搅拌均匀成固体混合物；3）搅拌下将碱激发剂混合液缓慢加入搅拌均匀的混合物，待搅拌均匀的混合物与碱激发剂配制的混合液制备成地聚物混合物凝胶达到一定粘度时停止搅拌，浇入水泥三联模或模具容器成型。该地聚物充分利用固体废弃物，资源再利用，且掺加的少量赤泥可固化炉底渣/富水电石渣中的重金属、安全无毒，对环境友好，强度高；同时该制备方法工艺简单，操作方便。

技术领域

本发明属于地聚物注浆材料技术领域，具体涉及一种炉底渣/富水电石渣/赤泥基地聚物及其制备方法。

背景技术

地聚物是地质聚合物的简称，是法国科学家Davidovits于1978年首次发现的，是一种新型的具有高分子聚合物结构的无机胶凝材料，主要采用天然矿物、固体废弃物或以有机、无机硅铝酸化合物为原料制备的由硅氧四面体与铝氧四面体交互形成的三维网络凝胶体。由于其强度高、耐久性好、制备工艺简单、绿色环保、价格低廉等优点，广受国内外科学研究者的关注。但现有的工艺中，地聚物制备工序复杂，成本居高不下，稳定性差，凝固时间长，且难以保持较好的抗压和抗弯折性。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种炉底渣/富水电石渣/赤泥基地聚物及其制备方法，该地聚物强度高、耐久性好、制备工艺简单、绿色环保、价格低廉。

为实现本发明上述目的，本发明所采用的技术方案为：提供一种炉底渣/富水电石渣/赤泥基地聚物，由炉底渣、富水电石渣、碱激发剂、赤泥制备而成，添加量为60%-85%；碱激发剂的添加剂为5%-20%；赤泥的添加量为10%-20%。

所述的碱激发剂溶液由以下重量份的原料制备而成：

氢氧化钾溶液（浓度10mol/L）50-100份；

硫酸钠溶液（浓度1mol/L）20-50份；

苯丙乳液5-10份；

所述的炉底渣、富水电石渣、赤泥固废混合物由以下重量份的原料制备而成：

炉底渣200份；

富水电石渣50份；

赤泥20-40份；

所述的地聚物混合物凝胶由以下重量份的原料制备而成：

炉底渣、富水电石渣、赤泥固废混合物80-95%（含赤泥5-20%）；

碱激发剂溶液5-20%。

进一步，碱激发剂溶液的制备方法如下：

称取36g氢氧化钾固体，移入100mL容量瓶加蒸馏水至刻度线，配制成10mol/L浓度的氢氧化钾溶液。称取14.2g硫酸钠，移入100mL容量瓶加蒸馏水至刻度线，配制成1mol/L氢氧化钾溶液。将硫酸钠溶液、氢氧化钾溶液按相应质量组成混合，并经过搅拌器60℃、200rmp/min搅拌1h至均匀后停止搅拌既得碱激发剂溶液。

进一步，炉底渣、富水电石渣、赤泥固废混合物制备方法如下：将循环流化床燃烧产生的炉底渣过0.075mm标准筛，去筛下料，与富水电石渣（含水量10%-40%）、赤泥按10℃/min加热到600℃，保温1-2h制得相应活化粉末颗粒，然后按相应质量比组成经过搅拌器室温搅拌45min至均匀后停止搅拌既得炉底渣、富水电石渣、赤泥固废混合物。

进一步，地聚物混合物凝胶制备方法如下：按相应质量比组成称取炉底渣、富水电石渣、赤泥固废混合物和碱激发剂溶液经搅拌器60℃、200rmp/min搅拌1h至均匀后停止搅拌既得地聚物混合物凝胶。