[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

说明书

本发明公开了一种采用多元固废制备的胶凝材料及其协同调控方法，该胶凝材料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％。本发明胶凝材料的主要成分均为工业固体废弃物，通过对固体废弃物的充分利用，得到性能优异的胶凝材料，不仅制备出性能优异的建筑材料，而且消纳了多种固体废弃物，提高了固废材料的利用价值，达到了保护自然环境的目的。

技术领域

本发明属于土木工程材料领域，具体涉及一种采用多元固废制备的胶凝材料及其协同调控方法。

背景技术

随着经济的发展，我国面临着来自环保压力、资源压力等多方面的严峻挑战，其中工业固体废弃物的排放与处理利用已成为我国社会、经济、环境和谐发展的重要内容。工业固体废弃物是在工业生产过程中排出的采矿废石、燃料废渣、冶炼及化工过程废渣等固体废物。锆渣是生成氧氯化锆的伴随产物，每生产1t氧氯化锆就会伴随产生1.2t的酸性废渣锆渣，而我国大多数企业采用堆放和填埋的处理方式来处理锆渣；电石渣是乙炔、聚氯乙烯等化工行业中电石水解产生的废渣，1t电石和水反应产生浆液约为6t，折合成干电石渣为1.2t左右，生产量巨大；煤矸石是一种与煤炭伴生的坚硬岩石，主要产生于煤炭的加工和洗选过程中，每生产1t原煤会产生0.15～0.2t煤矸石，我国煤矸石累计堆存50亿t以上，且仍在以每年3.0～3.5亿t的速度持续增加，煤矸石已成为堆存量最大的工业固废，目前我国煤矸石的综合利用率约为62％；高硫烟灰是煤进一步变质的产物，含碳量较高，较高含量的硫使得该材料的处理与利用变得更加迫切。这些工业固体废弃物在建筑材料中的利用既具有经济效应，更会产生较大的环境效益和社会效益。

目前，煤矸石、电石渣作为掺合料已被广泛应用于水泥及混凝土中，这主要是因为这些固废材料的化学成分与水泥的化学成分较为相似，而且这些材料的掺入能够提高水泥及混凝土的性能，生成的胶凝材料既能达到既定的强度，又能实现固废利用，符合国家低碳、绿色的环保趋势，但是煤矸石、电石渣仅仅是作为掺合料被应用于建筑材料中，并没有获得高附加值的利用。此外，锆渣、高硫烟灰、赤泥、钢渣、高铝粉煤灰以及煤气化渣这些固体废弃物的综合利用还比较少。目前，我国还没有一种利用多种工业固体废弃物协同制备胶凝材料，且得到的胶凝材料抗压强度高、性能优良的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用多元固废制备的胶凝材料及其协同调控方法，该胶凝材料的主要成分均为工业固体废弃物，通过对固体废弃物的充分利用，得到性能优异的胶凝材料，不仅制备出性能优异的建筑材料，而且消纳了多种固体废弃物，提高了固废材料的利用价值，达到了保护自然环境的目的。

本发明采用的技术方案为：一种采用多元固废制备的胶凝材料，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％。