CN103342492A - 一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法 - Google Patents

一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,其特征是:按竹浆造纸苛化白泥10%~90%、流化床固硫灰渣90%~10%的原料组成和质量百分比例取含水10%~85%的湿基竹浆造纸苛化白泥和温度为80℃~900℃的热态流化床固硫灰渣;将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌5~20分钟,将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,即制得建筑材料掺合料。本发明利用热灰渣自身的热量来蒸发湿白泥中的部分水分、利用白泥中剩余水分和碱与灰渣中的硅铝质等组分发生碱激发反应,制备出性能良好的建筑材料掺合料,从而变废为宝、减少环境污染、带来良好效益。

Description

一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法
技术领域
本发明属于废物的处理,涉及一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法。采用本发明制得的建筑材料掺合料可以作为掺合料制备预拌混凝土、抹面砂浆,也可用于制备水泥制品、混凝土砌块和砖等建筑材料。
背景技术
竹浆造纸苛化白泥是用竹子制浆造纸过程中采用碱回收技术处理后的副产品,是碱回收苛化反应过程中产生的沉淀物,其主要成分是CaCO3,因其带有残碱,有较强的腐蚀性,因此属于二次污染物,外排会造成环境污染,特别是白泥排出时含水率一般在40%以上,这么高的含水率很难被直接回收利用,而如果通过加热烘干等处理工艺后再使用的话,会增加大量的生产成本,甚至会得不偿失。另外,竹浆造纸产生的苛化白泥,其中的硅问题是这些非木纤维原料普遍存在的严重问题,因为白泥中硅含量高于5%时,苛化及石灰回收系统就很难运行。即使研发出了低硅含量的竹子品种,一般来讲,仍会高于阔叶木的含硅量。现有的工艺系统一般采用一些除硅技术(如蒸煮同步除硅、预苛化除硅等),但这些除硅技术由于添加了大量的化学试剂无形间就会增加投入并产生二次污染。为防止硅在循环系统中积累,必须排放一定量的苛化白泥。按目前国内竹材的平均硅含量水平,白泥排放量要达到30%~50%或更高。例如:建设一个年产20万吨竹浆厂,则年排放白泥量约需要30000~50000m3的空间堆存排放的白泥。在一个浆厂的有效寿命期内,造纸厂在黑液碱回收过程中会产生大量苛化白泥,白泥的综合利用虽然取得了进展,但由于回收成本高,技术不成熟,综合利用水平较低。高昂的回收成本使得许多厂家转而采用最简单的办法,就是购买土地填埋处理白泥;但这种白泥处理方式的污染程度远比煤矸石、粉煤灰渣等废渣危害大。因此,目前,国内制浆造纸企业为适应环保要求,也为了降低生产成本,对造纸白泥的开发利用迫在眉睫。
流化床固硫灰渣是循环流化床锅炉燃煤燃烧后排放出的固体废物。尽管固硫灰渣与普通燃煤灰渣都是煤燃烧后的产物,但二者具有较大差异,例如:(1)由于燃烧温度、脱硫剂、脱硫效率等因素的影响,与普通煤粉炉灰渣相比,有其特殊的化学成分、火山灰活性及自硬性;(2)固硫灰渣的颗粒形貌极其不规则且疏松多孔,与粉煤灰的致密球状颗粒有很大差异,导致固硫灰的标准稠度用水量比粉煤灰高很多,固硫渣的吸水率也很高;(3)固硫灰渣的火山灰活性高于粉煤灰,这种活性差异主要来源于其矿物组成与颗粒形貌。循环流化床固硫灰渣与普通沸腾炉渣相比,其成分中增加了大量的无水硫酸钙,一部分残留脱硫剂中的碳酸钙及其分解所得的游离氧化钙;由于原煤成分、脱硫剂成分及流化床层材料以及燃烧状况等条件的不同,循环流化床燃煤固硫灰的成分波动也较大,因此,固硫灰的处理与应用难度较大。目前,我国循环流化床燃烧排放的废弃物—固硫灰渣的处理利用问题尚未解决。有资料表明一台装机总量为30万Kw的流化床锅炉每年产生的固煤灰渣量大约为80万吨。随着循环流化床锅炉大型化及其在发电技术方面的迅速发展,流化床灰渣排放量将大幅度增加。目前每年排放的固硫灰渣大约1.5亿吨左右。现阶段基本上是采用堆积处理,利用消极堆存的方法,不仅占用大量的土地,还因煤灰的粒度较细和灰渣中含有污染物质而污染环境。并且利用率很低,发达国家的固硫灰渣利用率也只有30%左右。因此,要使流化床燃煤固硫技术在国内得以推广,就必须先解决固硫灰渣的综合利用问题。
现有技术中,尽管竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣的利用已有研究成果,但大多都是耗能巨大且利用量很低,使得二者的堆积量还在逐年增加,如何找出一种能够大量利用二者的方法迫在眉睫,两种废弃物的大量堆积不仅对周边生态环境是个巨大威胁,而且在经济效益方面也是不小的损失。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足,提供一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法。本发明针对竹浆造纸苛化白泥高含水率和高碱含量的问题,利用流化床固硫灰渣的高吸水率和可以通过碱激发来产生强度的性能,采用热态的流化床固硫灰渣来活化并干燥竹浆造纸苛化白泥的工艺方法,提供一种使竹浆造纸苛化白泥及流化床固硫灰渣两种工业废弃物都得到有效利用的制备建筑材料掺合料的方法;特别是通过此方法可以大量利用现有技术中难以使用的废渣——竹浆造纸苛化白泥,从而变废为宝,减少了环境污染的同时创造良好的经济效益。
本发明通过利用燃煤(循环流化床)锅炉煤燃烧后产生的固体残渣热态(80~450℃)的流化床固硫灰或炉渣(统称为流化床固硫灰渣)与湿态竹浆造纸苛化白泥按一定比例混合,搅拌均匀,利用热灰渣自身的热量来蒸发湿白泥中的部分水分;同时,利用白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分发生碱激发反应,提高了流化床固硫灰渣的火山灰活性,进而制备出具有一定活性的掺合料。之后排到堆放场储存,通过降温设备来控制燃煤(循环流化床)锅炉煤燃烧后产生的固体残渣——流化床固硫灰渣的温度,进而可以控制堆放场中掺合料的含水率。根据掺合料的含水率不同,可以用于制砖或作为建筑材料掺合料直接使用。这一技术在合理的工艺流程安排下,不仅可以处理工业废弃物竹浆造纸苛化白泥中高含水率的难题、同时又有效地减少了白泥中的残余碱的潜在危害,极大地降低了工程应用中碱集料反应的风险。制备的掺合料可以很好的达到国家标准的使用要求,可广泛应用于水泥基材料和各种土木工程中。
本发明的内容是:一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,其特征是步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥10%~90%、流化床固硫灰渣90%~10%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量(即:含水率或含水量)为10%~85%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为80℃~900℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌5~20分钟,使二者混合均匀,使流化床固硫灰渣中自身的热量快速转移至竹浆造纸苛化白泥中,从而蒸发竹浆造纸苛化白泥中的部分水分,同时,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分在湿热环境中发生碱激发反应,提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分进一步发生碱激发反应,以提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,进而获得具有一定活性的材料,即制得建筑材料掺合料。
本发明的内容中:所述步骤a配料较好的是替换为:
按竹浆造纸苛化白泥30%~70%、流化床固硫灰渣30%~70%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为20%~65%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为80℃~450℃的热态流化床固硫灰渣。
本发明的内容中:所述步骤a配料较好的是还可以替换为:
按竹浆造纸苛化白泥30%~50%、流化床固硫灰渣50%~70%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为20%~65%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为80℃~450℃的热态流化床固硫灰渣。
本发明的内容中:步骤a中所述竹浆造纸苛化白泥的主要化学组成和质量百分比例为CaO 60%~86%、SiO2  3%~15%、Al2O3 0.3%~8%、Fe2O3 0.1%~4%、烧失量10~15%。
本发明的内容中:步骤a中所述流化床固硫灰渣的主要化学组成和质量百分比例为CaO8%~20%、SiO235%~60%、Al2O315%~35%、Fe2O33%~10%、、SO32%~8%、烧失量0.5~5%。
本发明的内容中:步骤b中所述高速搅拌机可以是(青岛科尼乐机械设备有限公司)公司生产的(CMP-2000立轴行星搅拌机),步骤b中所述搅拌的转速为(20-120)转/分钟。
本发明的内容中:可以通过调整步骤a中流化床固硫灰渣的温度来调整步骤c堆场中静置后获得的建筑材料掺合料的含水率(如需含水率较低,可以调高出渣口流化床固硫灰渣温度;反之如需含水率较高,可以调低出渣口流化床固硫灰渣温度)至需要的质量百分比(可以为1%~45%),进而用不同含水率的建筑材料掺合料作为掺合料(干燥的掺合料可以进一步经粉磨处理)直接用于建筑材料中、或直接用于制砖等。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)采用本发明,可以很好的解决由于竹浆造纸苛化白泥高含水率而很难在工业上再利用的难题,现有技术常用的使用方式都是先烘干磨细后再掺入各种建材中利用,烘干过程是一个极大的耗能过程,而竹浆造纸苛化白泥在使用时又要外加水,属于一个重复浪费的过程,采用本发明,可以在利用流化床固硫灰渣蒸发白泥所含水分的同时有效利用剩余的水分,为之后的碱激发反应提供充足的水分;
(2)本发明利用竹浆造纸苛化白泥中含水率较高和碱性较强两个特点,用其强碱性来激发流化床固硫灰渣中的硅铝质组分在湿热环境中发生碱激发反应,提高了流化床固硫灰渣的火山灰活性;碱激发反应的机理为:粉煤灰中玻璃体在受到碱作用时,涉及到Si-O-Si,Al-O-Al,Si-O-Al等多种键的性质变化。在碱介质环境中,聚合反应不会发生,这是因为:-Si-O-+Na+→-Si-O-Na-连续反应:-Si-O-Na-+OH-→-Si-O-Na-OH;-Si-O-Na(-)-OH +Ca2+ →-Si-O-Ca-OH+Na+即Na+和OH-对水化硅酸钙的形成起了催化作用;进而制备出具有一定活性的材料;
(3)采用本发明,由于火电厂外排的流化床固硫灰渣本身就是热态,现有技术的一般处理方式是将流化床固硫灰渣储存,需要场地空间,中间过程又会产生人工、能耗等过程,并且流化床固硫灰渣的降温又是对能耗的一大浪费,采用本发明只需把流化床固硫灰渣外排管道直接接到竹浆造纸苛化白泥存放处,省去中间环节,这样不仅可以节省流化床固硫灰渣的储存场地、运输费用,也可以做到能源循环利用;并且可以直接利用流化床固硫灰渣自身能量蒸发竹浆造纸苛化白泥中多余水分,余下的水分可以为后期流化床固硫灰渣中SiO2与竹浆造纸苛化白泥中的碱产生碱激发反应所需水,这样不仅利用了水,同时也消耗了竹浆造纸苛化白泥中的碱,减少了作为掺合料加入混凝土中碱集料反应的风险,节能环保的同时又带来良好的经济效益;
(4)采用本发明,以工业废弃物竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣为主要原料,制备出的建材掺合料具有较好的火山灰活性,加入水泥基材中不会有碱集料反应的风险,并且对强度影响不大,甚至还有提高,从而变废为宝;成本低廉,经济效益高,与同类产品比较,更具市场竞争力,同时,做到了无废循环,减少了环境污染,为竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣的开发利用开辟了一条新的有效的途径;
(5)采用本发明,产品质量性能好,本发明制备的掺合料具有很好的活性,掺入基体中也能产生很好的强度,通过流化床固硫灰渣对竹浆造纸苛化白泥水分的部分蒸发和二者之间的反应,可以消除竹浆造纸苛化白泥中接近50%的游离碱含量,使产品具有低碱度、高强度等特点,达到掺合料 “GBT 1596~2005 用于水泥和混凝土中的粉煤灰” 标准的要求,具有良好的适应性、稳定性;
(6)本发明产品制备工艺简单,工序简便,容易操作,对生产设备及场地的要求低,耗能少并可充分利用工业废弃物流化床固硫灰渣本身能量,在处理工业固体废料竹浆造纸苛化白泥的干燥难题的同时活化白泥并高效利用流化床固硫灰渣,实用性强;并且在工艺上做到了无废循环,在废物利用方面得到了低碱度、高性能的建材掺合料;本发明的制品可以作为掺合料制备预拌混凝土、抹面砂浆,也可用于制备水泥制品、混凝土砌块和砖等,从而有效拓宽了造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣综合利用的道路。
附图说明
图1是本发明的工艺流程简图。
具体实施方式
下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥(造纸厂的造纸副产物,后同)43%、流化床固硫灰渣(火电厂排灰处排出)57%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为45%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为200℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌15分钟(可以蒸发出竹浆造纸苛化白泥中约32%的水分),使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发7天(经反应消耗和挥发出竹浆造纸苛化白泥中所含水量总量的约85%),即制得建筑材料掺合料。
实施例2:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥58%、流化床固硫灰渣42%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为45%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为200℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌15分钟(可以蒸发出竹浆造纸苛化白泥中约26%的水分),使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发7天(经反应消耗和挥发出竹浆造纸苛化白泥中所含水量总量的约81%),即制得建筑材料掺合料。
实施例3:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥72%、流化床固硫灰渣28%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为45%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为200℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌15分钟(可以蒸发出竹浆造纸苛化白泥中约22%的水分),使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发7天(经反应消耗和挥发出竹浆造纸苛化白泥中所含水量总量的约79%),即制得建筑材料掺合料。
实施例4:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥43%、流化床固硫灰渣57%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为45%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为150℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌15分钟(可以蒸发出竹浆造纸苛化白泥中约20%的水分),使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发7天(经反应消耗和挥发出竹浆造纸苛化白泥中所含水量总量的约70%),即制得建筑材料掺合料。
实施例5:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥44%、流化床固硫灰渣56%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为45%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为400℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌15分钟(可以蒸发出竹浆造纸苛化白泥中约39%的水分),使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发7天(经反应消耗和挥发出竹浆造纸苛化白泥中所含水量总量的约89%),即制得建筑材料掺合料。
实施例6:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥10%%、流化床固硫灰渣90%%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为85%%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为80℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌10分钟,使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,即制得建筑材料掺合料。
实施例7:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥90%、流化床固硫灰渣10%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为10%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为900℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌5分钟,使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,即制得建筑材料掺合料。
实施例8:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥50%、流化床固硫灰渣50%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为40%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为400℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌12分钟,使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,即制得建筑材料掺合料。
实施例9:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥50%、流化床固硫灰渣50%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为35%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为350℃的热态流化床固硫灰渣
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌15分钟,使二者混合均匀,使流化床固硫灰渣中自身的热量快速转移至竹浆造纸苛化白泥中,从而蒸发竹浆造纸苛化白泥中的部分水分,同时,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分在湿热环境中发生碱激发反应,提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分进一步发生碱激发反应,以提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,进而获得具有一定活性的材料,即制得建筑材料掺合料。
实施例10:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥30%、流化床固硫灰渣70%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为65%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为450℃的热态流化床固硫灰渣
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌10分钟,使二者混合均匀,使流化床固硫灰渣中自身的热量快速转移至竹浆造纸苛化白泥中,从而蒸发竹浆造纸苛化白泥中的部分水分,同时,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分在湿热环境中发生碱激发反应,提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分进一步发生碱激发反应,以提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,进而获得具有一定活性的材料,即制得建筑材料掺合料。
实施例11:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥70%、流化床固硫灰渣30%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为20%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为80℃的热态流化床固硫灰渣
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌20分钟,使二者混合均匀,使流化床固硫灰渣中自身的热量快速转移至竹浆造纸苛化白泥中,从而蒸发竹浆造纸苛化白泥中的部分水分,同时,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分在湿热环境中发生碱激发反应,提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分进一步发生碱激发反应,以提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,进而获得具有一定活性的材料,即制得建筑材料掺合料。
实施例12—17:
一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥30%~70%、流化床固硫灰渣30%~70%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
各实施例中各原料的具体质量百分比用量见下表:
Figure 820614DEST_PATH_IMAGE002
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为20%~65%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为80℃~450℃的热态流化床固硫灰渣;
各实施例中竹浆造纸苛化白泥中水的质量百分比含量见下表:
实施例12—17中流化床固硫灰渣的温度可以依次分别为90℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌5~20分钟(实施例12—17中搅拌时间可以依次分别为19、17、15、13、11、8分钟),使二者混合均匀,使流化床固硫灰渣中自身的热量快速转移至竹浆造纸苛化白泥中,从而蒸发竹浆造纸苛化白泥中的部分水分,同时,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分在湿热环境中发生碱激发反应,提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,利用竹浆造纸苛化白泥中剩余水分和碱与流化床固硫灰渣中的硅铝质组分进一步发生碱激发反应,以提高流化床固硫灰渣的火山灰活性,进而获得具有一定活性的材料,即制得建筑材料掺合料。
上述实施例中:步骤a中所述竹浆造纸苛化白泥的主要化学组成和质量百分比例为CaO 60%~86%、SiO2  3%~15%、Al2O3 0.3%~8%、Fe2O3 0.1%~4%、烧失量10~15%。
上述实施例中:步骤a中所述流化床固硫灰渣的主要化学组成和质量百分比例为CaO8%~20%、SiO235%~60%、Al2O315%~35%、Fe2O33%~10%、、SO32%~8%、烧失量0.5~5%。
上述实施例中:步骤b中所述高速搅拌机可以是(青岛科尼乐机械设备有限公司)公司生产的((CMP-2000立轴行星搅拌机),步骤b中所述搅拌的转速为(20-120)转/分钟。
上述实施例中:可以通过调整步骤a中流化床固硫灰渣的温度来调整步骤c堆场中静置后获得的建筑材料掺合料的含水率(如需含水率较低,可以调高出渣口流化床固硫灰渣温度;反之如需含水率较高,可以调低出渣口流化床固硫灰渣温度)至需要的质量百分比(可以为1%~45%),进而用不同含水率的建筑材料掺合料作为掺合料直接用于建筑材料中、或直接用于制砖等。
本发明及上述实施例制得的掺合料具有一定的活性,测试其活性指数,通过测试,在掺入的流化床固硫灰渣(200℃)与竹浆造纸苛化白泥比例为5:5~7:3时,其活性指数可以达到76%~90%,测活性指数试块的56d强度更是达到同等养护条件下所用水泥强度的79%~94%;作为掺合料都能满足标准“GBT 1596~2005 用于水泥和混凝土中的粉煤灰”的要求,因此是一种性能很好的掺合料。
上述实施例中:所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例;所述质量(重量)份可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (5)

1.一种用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,其特征是步骤为:
a、配料:按竹浆造纸苛化白泥10%~90%、流化床固硫灰渣90%~10%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为10%~85%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为80℃~900℃的热态流化床固硫灰渣;
b、混合蒸发:将竹浆造纸苛化白泥投入到高速搅拌机中,搅拌下再投入流化床固硫灰渣并快速搅拌5~20分钟,使二者混合均匀,制得混合料;
c、静置反应:将混合料置于干燥的堆场中、摊开静置让其自然蒸发至少7天,即制得建筑材料掺合料。
2.按权利要求1所述用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,其特征是:所述步骤a配料替换为:
按竹浆造纸苛化白泥30%~70%、流化床固硫灰渣30%~70%的原料组成和质量百分比例取原料竹浆造纸苛化白泥和流化床固硫灰渣;
所述竹浆造纸苛化白泥是其中水的质量百分比含量为20%~65%的湿基竹浆造纸苛化白泥;所述流化床固硫灰渣是温度为80℃~450℃的热态流化床固硫灰渣。
3.按权利要求1或2所述用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,其特征是:步骤a中所述竹浆造纸苛化白泥的主要化学组成和质量百分比例为CaO 60%~86%、SiO2  3%~15%、Al2O3 0.3%~8%、Fe2O3 0.1%~4%、烧失量10~15%。
4.按权利要求1或2所述用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,其特征是:步骤a中所述流化床固硫灰渣的主要化学组成和质量百分比例为CaO8%~20%、SiO235%~60%、Al2O315%~35%、Fe2O33%~10%、、SO32%~8%、烧失量0.5~5%。
5.按权利要求3所述用竹浆造纸苛化白泥制备建筑材料掺合料的方法,其特征是:步骤a中所述流化床固硫灰渣的主要化学组成和质量百分比例为CaO 8%~20%、SiO2 35%~60%、Al2O3 15%~35%、Fe2O3 3%~10%、、SO3 2%~8%、烧失量0.5~5%。
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