[发明专利]一种采用多元固废制备的胶凝材料及其协同调控方法

权利要求书

1.一种采用多元固废制备的胶凝材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：

熟料79.5％，赤泥4％，钢渣4％，脱硫石膏3.5％，高铝粉煤灰3.5％，煤气化渣1.5％，水4％；

其中所述熟料由以下重量百分比的原料制成：

锆渣35％，煤矸石35％，电石渣17％，高硫烟灰13％。

2.根据权利要求1所述的一种采用多元固废制备的胶凝材料，其特征在于：所述锆渣中SiO₂含量为90％；所述电石渣中CaO含量为64％，烧失量为28％；所述煤矸石中SiO₂含量为65％，Al₂O₃含量为25％；所述高硫烟灰中含碳量约为80％，SO₃含量约占2.5％；所述钢渣中CaO含量为50％，Fe₂O₃含量为7％；所述赤泥中SiO₂含量为40％，CaO含量为12％，Al₂O₃含量为8％；所述脱硫石膏中CaSO₄·2H₂O含量为92％；所述高铝粉煤灰中Al₂O₃含量为45％，SiO₂含量为40％；所述煤气化渣中SiO₂含量为50％，CaO含量为19％，Fe₂O₃含量为21％。

3.根据权利要求1所述的一种采用多元固废制备的胶凝材料，其特征在于：所述原料均过200目方孔筛后，筛余量5％。

4.根据权利要求1所述的一种采用多元固废制备的胶凝材料，其特征在于：所述锆渣粒度范围小于20μm，所述电石渣粒径分布集中在0.95～138μm，所述煤矸石粒径范围为5～20mm的连续级配，所述钢渣的比表面积大于400m²/kg，所述脱硫石膏比表面积为173.8m²/kg，密度为2.32g/cm³，所述高铝粉煤灰比表面积400m²/kg，所述煤气化渣的密度为2.35g/cm³，粒径范围为0.4～2.5mm。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的采用多元固废制备的胶凝材料的协同调控方法，包括以下步骤：

(1)将锆渣经水浸除砂后，按5％比例生石灰处理，然后进行陈化，陈化风干的时间为两个月；

(2)对煤气化渣进行预处理：取煤气化渣置于塑料容器中，加入去离子水混合均匀，在常温下以恒定的转速搅拌30min，搅拌结束后，使用盘式真空抽滤机进行抽滤，同时加入过量的去离子水，抽滤结束后，将样品置于80℃的真空干燥箱中，干燥24h，干燥结束后，将其筛分至0.5mm以下，放入塑料密封袋中备用；

(3)脱硫石膏在使用前需要先进行脱水处理，称取原料在高温煅烧炉中900℃温度下煅烧脱出所含水分，并测试烧失量以便根据比例称取原料；

(4)将各原料在电热鼓风干燥箱中150℃烘干后，电石渣、煤矸石利用行星球磨机进行球磨处理，球磨时间为15min，其余各原料放入粉磨机中单独粉磨30min，粉磨后的各原料过200目方孔筛后，筛余量在5％以下，将各原料密封保存备用；

(5)将锆渣、煤矸石、电石渣、高硫烟灰按设计好的配料比进行称量混合，将混合后的样品采样滚筒式混料机进行混料12h，将混合均匀的样品进行收集，并过200目筛后，加水搅拌，在模具中做成截面直径为4.0cm，厚度为0.5cm的圆形试饼；

(6)将做好的圆形试饼先置于已恒温至100-110℃的干燥箱中烘干1h，然后将其放到瓷坩埚中，放入恒温至800℃的高温炉内预烧30min，然后以10℃/min的升温速率持续升温，升温至1300℃时停止升温，并在1300℃的高温炉内煅烧2h；煅烧完成后将试饼从高温煅烧炉中取出，然后吹风快冷或在24-28℃室温下自然冷却；

(7)将锻烧完成的试饼先进行手工破碎，再放入粉磨机中磨细，经200目方孔筛后筛余量在5％以内，将磨好的煤气化渣作为细集料，磨好的赤泥、钢渣、高铝粉煤灰、脱硫石膏作为掺合料按比例与所得的粉末混合后均匀，然后加水均匀搅拌，并倒入模具，然后将试件置于标准养护室养护24h以后，待其具有初始强度后拆模取出固体化试件并继续养护到28d。