CN104496222B - 用电石渣、钢渣和煤矸石制造可控性低强度材料的方法 - Google Patents

用电石渣、钢渣和煤矸石制造可控性低强度材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用电石渣、钢渣和煤矸石制造可控性低强度材料的方法。将电石渣、钢渣、煤矸石分别粉磨,过50目筛,按质量比量取电石渣:钢渣:煤矸石=3~9:1~7:1~3,再加入0~16%氯化钙,混匀后在1000~1200℃条件下煅烧2~5h,冷却后再次粉磨,过50目筛,即得到可控性低强度材料。量取可控性低强度材料:水=1:0.2~0.5质量比,混合均匀,其抗压强度达到0.3~2.4MPa,可替代传统的水泥基低强度回填材料,用于各类市政公共管沟如电力、电信、给排水、油气管线等的结构回填,还有公路工程中的三背如桥台背、涵台背、挡墙背的回填等,本发明既可以处理废渣,减少污染物,又可以创造可用材料,可谓一举两得。

Description

用电石渣、钢渣和煤巧石制造可控性低强度材料的方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种用电石渣、钢渣和煤杆石制造可控性低强度材料的方法,该可控 性低强度材料的抗压强度可W控制在0.3~2.4MPa,可替代传统的水泥基低强度回填材料。 属环境工程废弃物利用技术领域。
背景技术
[0002] 煤杆石是开采的煤炭经过筛选,分离得到的废弃物。我国的煤杆石约占煤炭产量 的15%左右,目前我国煤杆石的总积存量己达30亿吨W上,形成杆石山1000多座,占地20多 万亩,而且每年还W约1亿吨的速度递增,新增占地6000多亩,其组成见表1。
[0003] 表1煤杆石化学成分(质量分数/% )
[0004]
Figure CN104496222BD00041
[0005] 钢渣是炼钢过程中产生的废渣,钢渣的排放量约为粗钢产量的15%~20%,全国 钢渣累计积存量超过5亿吨。
[0006] 钢渣除了包括转炉渣、平炉前期渣、平炉精炼渣、平炉后期渣、电炉氧化渣和电炉 还原渣,还包括铭渣W及电炉炉渣,表2、3、4分别是铭渣、电炉炉渣和钢渣的组成。
Figure CN104496222BD00042
[0007] 化甘^化I cW RS置厶/0/、
[000引 一
[0009]
[0010] -
[0011]表4钢渣的各种化学组成(质量分数/%)
[0012]
Figure CN104496222BD00051
[0013] 在上世纪70年代初,美国的钢渣就己实现了利用的专业化和市场化,达到排用平 衡,历史上堆积的钢渣已经基本消除。2001年美国钢渣产量665万吨,其中37%用于路基工 程,22%用于工程回填料,22%用于渐青混凝±集料,利用率达到71% W上。1999年日本钢 铁环境公报统计结果显示,1998年日本钢渣产量1288万吨,其中22%用于路基工程,41 %用 于±木建筑工程,19%用于回炉烧结料,8%用于深加工原材料,9%用于水泥原材料,1%用 于肥料,4%用于回填料,利用率接近100%。W上国外钢渣综合利用情况表明,工业发达国 家钢渣总体利用率相对较高。我国钢渣总体利用率仍然不高,主要用于工程回填料、农肥、 筑路等方面,资源流失现象比较严重。2009年中国钢渣达到7950万吨,但利用率只有22%, 到2009年堆积已达到8亿多吨。
[0014] 电石渣是电石与水反应生成乙烘气体的过程中产生的工业废弃物,含有大量的氧 化巧和少量的娃、铁、侣、巧、儀及碳渣,其溶液中一般还含有硫化物、憐化物、儀、乙烘等其 它杂质,其主要成份是:Ca(0H)2。目前,电石法PVC占我国产量的60%,按每生产1吨PVC产生 1.59吨电石泥废渣计算,我国每年产生的电石渣总量达到1000万吨左右,它的处置一直令 生广厂头痛。
[0015] 可控低强度材料(CLSM)是一种替代传统的水泥基低强度回填材料,其28d无侧限 抗压强度不超过8.3M化,在实际应用中,一般要求化SM材料28d无侧限抗压强度不超过 2. IMPa。当化SM材料28d无侧限抗压强度在0.3M化~1. IM化时,有利于将来开挖,不需要动 用大型的机械设备,小型开挖机械即可,当强度小于〇.3MPa时,人工即可开挖,节约能源,降 低工程成本。从成分上看,电石渣、钢渣、煤杆石在高溫条件下具有生成娃酸盐的能力,具有 制备化SM的潜力,且煤杆石中所含的碳可W为高溫条件的创造节省能源。使用钢渣、电石 渣、煤杆石制备化SM材料,既可W处理废渣,减少污染物,又可W创造可用材料,可谓一举两 得。
发明内容
[0016] 本发明的目的在于提供一种电石渣、钢渣、煤杆石制备可控低强度材料(CLSM)的 方法。用该方法得到的化SM能够实现电石渣、钢渣、煤杆石的有效利用,减少污染物,又可W 制造可用材料。
[0017] 为达到上述目的,本发明结合电石渣、钢渣、煤杆石的特性,针对可控低强度材料 (化SM)的应用范围,找到W氯化巧作为激发剂的配比,并在1000~1200°C条件下将电石渣、 钢渣、煤杆石混合般烧2~化,为可控低强度材料(CLSM)的生产提供了新的工艺。具体步骤 如下:
[0018] 先将电石渣、钢渣、煤杆石分别进行粉磨,过50目的筛孔,再按质量比量取电石渣: 钢渣:煤杆石=3~9:1~7:1~3,再量取氯化巧的质量为电石渣、钢渣和煤杆石=种物质的 质量总和的0~16%质量百分比,将它们混合均匀后在1000~1200°C条件下般烧2~化,冷 却到室溫后再次粉磨,过50目的筛孔,即为化SM。
[0019] 量取化SM:水=1:0.2~0.5质量比,揽拌,混合均匀后替代传统的水泥基低强度回 填材料进行回填,该回填材料经过28d无侧限抗压强度为0.3~2.4MPa,有利于将来开挖,不 需要动用大型的机械设备,小型开挖机械即可开挖。
[0020] 本发明的有益效果如下:
[0021] 1、本发明利用电石渣、钢渣、煤杆石中的巧、娃等元素生成娃酸盐类物质,使得生 成物(CLSM)水化后具有传统的水泥基低强度回填材料的抗压强度得到应用。
[0022] 2、本发明未水化的化SM成品易磨,粉碎后颗粒均匀且细小,与水混合后分布均匀, 易于施工。
[0023] 3、本发明为电石渣、钢渣、煤杆石运些大宗固废的资源化利用,W废治废,提供了 新的方法。
附图说明
[0024] 图1本发明由相同电石渣50g,钢渣50g,煤杆石20g不同的氯化巧含量制备得到的 化SM水化后经过7d和28d无侧限抗压强度变化曲线图。
[0025] 图2本发明由相同不同的电石渣10~70g,煤杆石lOg,氯化巧8%和不同的钢渣含 量制备得到的化SM水化后经无侧限抗压强度变化曲线图。
具体实施方式 [00%] 实施例1
[0027] 取5个300ml的相蜗,分别加入电石渣、钢渣、煤杆石、氯化巧,加入量如下表所示, 揽拌均匀后在IlOOC条件下保持化,之后粉碎后加水水化,送入模具中,分别测试7d、28d的 抗压强度,见表5。表5中氯化巧%质量百分比,指氯化巧:上述=种物质的质量和。
[00%]表5,电石渣、钢渣、煤杆石、氯化巧加入量和抗压强度
[0029]
Figure CN104496222BD00071
[0030] 表5中的电石渣从湖南金雷公司购得。钢渣为上海宝钢的钢渣。煤杆石河南平顶山 煤矿的煤杆石,从杭州99号化工店购得。氯化巧市售化学纯级别的药品。
[0031] 从图1可见,不同的配比所达到的抗压强度不同,但是7d与28d抗压强度相差不大, 说明此化SM材料可W长期使用。从图2可见,随着钢渣加入量的变化,成品的强度呈倒U型变 化。

Claims (3)

1. 一种用电石渣、钢渣和煤矸石制造可控性低强度材料的方法,其特征是:先将电石 渣、钢渣、煤矸石分别进行粉磨,过50目的筛孔,再按质量比量取电石渣:钢渣:煤矸石=3~ 9:1~7:1~3,再加入氯化钙,氯化钙的加入量为电石渣、钢渣和煤矸石三种物质质量之和 的0~16%,将它们混合均匀后在1000~1200 °C条件下煅烧2~5h,冷却到室温后再次粉磨, 过50目的筛孔,得到胶凝材料; 量取上述胶凝材料:水= 1:0.2~0.5质量比,将它们搅拌均匀,即得可控性低强度材 料,上述可控性低强度材料可替代传统的水泥基低强度回填材料进行回填,该回填材料经 过28d无侧限抗压强度为0.3~2.4MPa,即不需要动用大型机械设备,只要小型开挖机械即 可进行开挖。
2. 根据权利要求书1所述的一种用电石渣、钢渣和煤矸石制造可控性低强度材料的方 法,其特征是:电石渣是电石与水反应生成乙炔气体的过程中产生的工业废弃物。
3. 根据权利要求书1所述的一种用电石渣、钢渣和煤矸石制造可控性低强度材料的方 法,其特征是:钢渣是转炉渣,或平炉前期渣,或平炉后期渣,或电炉氧化渣,或电炉还原渣。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104963427B (zh) * 2015-06-30 2017-08-04 中国农业大学 一种日光温室墙体及其制备方法
CN106587672B (zh) * 2016-12-14 2019-04-26 湖南绿生科技发展有限公司 一种抗酸碱重金属专用胶凝粉
CN111499280A (zh) * 2020-03-20 2020-08-07 南京国兴环保产业研究院有限公司 利用自来水厂污泥制备可控性低强度材料的方法及材料

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1254690A (zh) * 1998-11-23 2000-05-31 曾宪春 提高水泥产量和质量的方法
CN1745047A (zh) * 2003-03-03 2006-03-08 太平洋水泥株式会社 水泥混合材料
CN102241493A (zh) * 2011-04-19 2011-11-16 广东红墙新材料股份有限公司 一种矿坑回填材料及其制备和使用方法
TW201317198A (zh) * 2011-10-28 2013-05-01 Hui-Min Hu 控制性低強度混凝土製備方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003070655A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-28 Flowable Fill, Ltd. Controlled low strength flowable fill composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1254690A (zh) * 1998-11-23 2000-05-31 曾宪春 提高水泥产量和质量的方法
CN1745047A (zh) * 2003-03-03 2006-03-08 太平洋水泥株式会社 水泥混合材料
CN102241493A (zh) * 2011-04-19 2011-11-16 广东红墙新材料股份有限公司 一种矿坑回填材料及其制备和使用方法
TW201317198A (zh) * 2011-10-28 2013-05-01 Hui-Min Hu 控制性低強度混凝土製備方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Alkali-activated, cementless, controlled low-strength materials (CLSM) utilizing industrial by-products;NK Lee et al.;《Construction & Building Materials》;20130926;第49卷(第12期);738-746 *
Evaluation of controlled low strength materials containing industrial by-products;RA Taha et al.;《Building & Environment》;20061024;第42卷(第9期);3366-3372 *
Performance of industrial by-products in controlled low-strength materials(CLSM);MC Nataraja et al.;《Waste Management》;20070619;第28卷(第7期);1168-1181 *
Utilization of industrial by-products for the production of controlled low strength materials(CLSM);K Amnon et al.;《Waste Management》;20030912;第24卷(第5期);501-512 *
Utilization of waste materials and by-products in producing controlled low-strength materials;R Siddique;《Resources Conservation & Recycling》;20090715;第54卷(第1期);1-8 *
可控性低强度材料的研究进展;陈晶;《商品混凝土》;20121215(第12期);27-28 *

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