CN109467328B

CN109467328B - 一种石膏基自流平地面用类圆形骨料及其制备方法

Info

Publication number: CN109467328B
Application number: CN201811517723.3A
Authority: CN
Inventors: 赵松海; 潘启东; 尚海涛; 杨杰; 姚梦波; 蔡文斌; 王三国
Original assignee: Henan Qiangnai New Materials Co ltd
Current assignee: Henan Qiangnai New Materials Co ltd
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2021-08-03
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: CN109467328A

Abstract

本发明属于固废资源综合利用技术领域，具体公开一种石膏基自流平地面用类圆形骨料及其制备方法。该类圆形骨料包括中间体和包裹层；所述中间体为水淬铜矿冶炼废渣颗粒；所述包裹层由含有粉煤灰、赤泥、烧碱、灰钙和萘系减水剂的浆液制成，将所述中间体与包裹层浆液加入锅式造粒机中，使包裹层浆液均匀裹附在中间体外层，形成类圆形颗粒，使用锅炉燃烧的外排烟气对所述类圆形颗粒进行干燥，得到所述石膏基自流平地面用类圆形骨料。该类圆形骨料，用于自流平地面体系，可显著提高自流平地面的流动度，同时可在不降低强度的情况下，有效降低自流平硬化体的导热系数，提高建筑节能效果。另外实现固废资源的回收利用。

Description

一种石膏基自流平地面用类圆形骨料及其制备方法

技术领域

本发明属于固废资源综合利用技术领域，具体涉及一种石膏基自流平地面用类圆形骨料及其制备方法。

背景技术

目前，我国处于高速发展阶段，城市化进程不断加快，建筑用砂石骨料需求量巨大，完全依赖天然资源伴随着生态的破坏，是不可持续的，采用工业固废制备优质骨料就是对天然不可再生资源的节约，是对生态文明建设和可持续发展的巨大贡献。

近年来，国家环保力度持续加大，天然骨料的生产过程粉尘污染问题严重制约了骨料行业的发展，大多数砂石骨料企业因环保不达标而关停，导致砂石骨料价格持续上涨，尤其是2018年以来，价格连续飙升，多地区天然河砂价格已超过200元/吨，石子已突破150元/吨，而且价格保持上升势头，多家建筑施工单位表示难以承受，采用工业固体废渣、废弃粉料等制备重质建筑骨料，取代天然砂石料用于建筑行业，可使骨料成本低至不足天然骨料的1/3，可大大降低建设成本，经济效益十分显著。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种石膏基自流平地面用类圆形骨料及其制备方法。将水淬铜矿冶炼废渣、粉煤灰赤泥等结合使用，制得类圆形骨料，用于自流平地面体系，可显著提高自流平地面的流动度，同时可在不降低强度的情况下，有效降低自流平硬化体的导热系数，提高建筑节能效果。

本发明的第一方面提供了一种石膏基自流平地面用类圆形骨料，包括中间体和包裹层；所述中间体为水淬铜矿冶炼废渣颗粒；所述包裹层由含有粉煤灰、赤泥、烧碱、灰钙和萘系减水剂的浆液制成。

本发明中，通过采用核壳结构，使用粉煤灰、赤泥等固体废弃物将水淬铜矿冶炼废渣包裹起来，形成类圆形骨料，提高自流平的流动性，另外由于水淬铜矿冶炼废渣的多孔效应，被外壳包裹以后，中间形成封闭空间，用于自流平地面，可在不降低强度的情况下，大大降低硬化体的导热系数，提高建筑节能隔声效果。

根据本发明，所述水淬铜矿冶炼废渣颗粒为铜矿冶炼废渣经过水淬后的颗粒物（铜矿冶炼废渣高温状态水淬后的颗粒物），优选地，其含水率不大于15%，100目以下颗粒物的质量分数不大于5%。

根据本发明，按照质量分数计，所述浆液包含粉煤灰5-35%、赤泥10-40%、烧碱0.1-5%、灰钙0.25-10%、萘系减水剂0.02-1%、水25%-50%。

优选地，按照质量分数计，所述浆液包含粉煤灰20-35%、赤泥20-40%、烧碱0.1-2%、灰钙0.5-5%、萘系减水剂0.2-1%、水30%-45%。

为了实现较好的包裹效果，优选地，所述中间体与包裹层浆液的质量比10-20︰1。

本发明的第二方面提供了一种石膏基自流平地面用类圆形骨料的制备方法，包括以下步骤：

1）将水淬铜矿冶炼废渣颗粒水洗作为中间体；

2）将粉煤灰、赤泥、烧碱、灰钙、萘系减水剂和水搅拌混合，制得包裹层浆液；

3）将所述中间体与包裹层浆液加入锅式造粒机中，使包裹层浆液均匀裹附在中间体外层，形成类圆形颗粒；

4）使用锅炉燃烧的外排烟气对所述类圆形颗粒进行干燥，得到所述石膏基自流平地面用类圆形骨料。

优选地，所述中间体的含水率不大于15%，100目以下颗粒物的质量分数不大于5%。

优选地，所述包裹层浆液含有粉煤灰5-35%、赤泥10-40%、烧碱0.1-5%、灰钙0.25-10%、萘系减水剂0.02-1%、水25%-50%。

优选地，所述中间体与包裹层浆液的质量比为10-20︰1。

优选地，所述干燥在滚筒式干燥机中进行，烟气的温度为80-160℃。本发明通过在滚筒干燥机中通入锅炉燃烧的外排烟气，使颗粒干燥，同时烟气中的二氧化碳和二氧化硫可与潮湿颗粒物反应而固化形成坚硬外壳。

本发明中未加以限定的参数均可依据现有技术进行常规选择。

采用上述方法制得的类圆形骨料是由包裹层和中间体化学反应形成高强地聚合物材料，其内外两层紧密结合；包裹层外表经过回转窑烟气固化烘干形成类圆形坚硬外表。此方法制成的骨料可防止水淬铜矿冶炼废渣颗粒的二次破裂和重金属离子的析出，骨料本身坚固耐久，可与水泥石膏等胶凝材料紧密结合，类圆形形貌有利于自流平材料的流动性提升。这种自流平地面用类圆形骨料具有类似于天然骨料的形貌、坚硬度、级配关系和表观密度等，并且和水泥、石膏等胶凝材料结合力强，不仅可取代天然骨料，而且可以大量消耗固体废弃物水淬铜矿冶炼废渣、粉煤灰、赤泥等，可创造巨大的经济和社会效益。

本发明的骨料由水淬铜矿冶炼废渣、粉煤灰、赤泥等固体废弃物经过碱激发、烟气固化、干燥形成的具有坚硬外表的石膏基自流平地面用类圆形骨料，其是由中间体和包裹层两部分组成的类圆形骨料，该自流平地面用类圆形骨料的表观密度为2550-2800kg/m³，堆积密度为1450-1600 kg/m³，压碎值≤25%，颗粒坚固耐久，与水泥石膏等胶凝材料结合力强，颗粒形貌类圆形，用于自流平地面体系，可显著提高自流平地面的流动度，与天然砂做自流平的效果几乎相当，同时水淬铜矿冶炼废渣的多孔效应，使其外表被包裹以后，中间形成封闭空间，用于自流平材料，可在不降低强度的情况下，有效降低自流平硬化体的导热系数，节能减排效果显著。另外，石膏基自流平可厚层施工的特性可以克服骨料较大颗粒对自流平材料流平性的影响。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1-3用于说明本发明的石膏基自流平地面用类圆形骨料及其制备方法。

实施例1

先将水淬铜矿冶炼废渣水洗，使其中含水率不大于15%，100目以下物料的质量分数不大于5%；再分别将质量分数为25%的粉煤灰，35%的赤泥，0.2%的烧碱，2.3%的灰钙，0.5%的减水剂，37%的水按比例混合均匀作为包裹层浆液备用；然后按照水淬铜矿冶炼废渣颗粒︰包裹层浆液=12︰1的质量比在锅式造粒机中制备成类圆形颗粒，然后将制好的颗粒送入滚筒式干燥机中，滚筒干燥机中通入锅炉燃烧的外排烟气（80-160℃），使颗粒干燥，同时烟气中的二氧化碳和二氧化硫可与潮湿颗粒物化学反应而固化形成坚硬外壳，即制备成为石膏基自流平地面用类圆形骨料。该骨料的堆积密度为1492kg/m³，表观密度为2690 kg/m³，压碎值18%。

实施例2

先将水淬铜矿冶炼废渣水洗，使其中含水率不大于15%，100目以下物料的质量分数不大于5%；再分别将质量分数为15%的粉煤灰，40%的赤泥，0.1%的烧碱，5.3%的灰钙，0.6%的减水剂，39%的水按比例混合均匀作为包裹层浆液备用；然后按照水淬铜矿冶炼废渣颗粒︰包裹层浆液=15︰1的质量比在锅式造粒机中制备成类圆形颗粒，然后将制好的颗粒送入滚筒式干燥机中，滚筒干燥机中通入锅炉燃烧的外排烟气（80-160℃），使颗粒干燥，同时烟气中的二氧化碳和二氧化硫可与潮湿颗粒物化学反应而固化形成坚硬外壳，即制备成为石膏基自流平地面用类圆形骨料。该骨料的堆积密度为1458kg/m³，表观密度为2620 kg/m³，压碎值20%。

实施例3

先将水淬铜矿冶炼废渣水洗，使其中含水率不大于15%，100目以下物料的质量分数不大于5%；再分别将质量分数为35%的粉煤灰，15%的赤泥，0.2%的烧碱，2.3%的灰钙，0.5%的减水剂，47%的水按比例混合均匀作为包裹层浆液备用；然后按照水淬铜矿冶炼废渣颗粒︰包裹层浆液=18︰1的质量比在锅式造粒机中制备成类圆形颗粒，然后将制好的颗粒送入滚筒式干燥机中，滚筒干燥机中通入锅炉燃烧的外排烟气（80-160℃），使颗粒干燥，同时烟气中的二氧化碳和二氧化硫可与潮湿颗粒物化学反应而固化形成坚硬外壳，即制备成为石膏基自流平地面用类圆形骨料。该骨料的堆积密度为1528kg/m³，表观密度为2730 kg/m³，压碎值16%。

以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims

1.一种石膏基自流平地面用类圆形骨料，其特征在于：包括中间体和包裹层；所述中间体为水淬铜矿冶炼废渣颗粒；所述包裹层由含有粉煤灰、赤泥、烧碱、灰钙和萘系减水剂的浆液制成；按照质量分数计，所述浆液包含粉煤灰5-35％、赤泥10-40％、烧碱0.1-5％、灰钙0.25-10％、萘系减水剂0.02-1％、水25％-50％；所述中间体与包裹层浆液的质量比为10-20︰1；

所述石膏基自流平地面用类圆形骨料的制备方法包括以下步骤：

1)将水淬铜矿冶炼废渣颗粒水洗作为中间体；

2)将粉煤灰、赤泥、烧碱、灰钙、萘系减水剂和水搅拌混合，制得包裹层浆液；

3)将所述中间体与包裹层浆液加入锅式造粒机中，使包裹层浆液均匀裹附在中间体外层，形成类圆形颗粒；

4)使用锅炉燃烧的外排烟气对所述类圆形颗粒进行干燥，得到所述石膏基自流平地面用类圆形骨料。

2.根据权利要求1所述的石膏基自流平地面用类圆形骨料，其特征在于：所述水淬铜矿冶炼废渣颗粒为铜矿冶炼废渣经过水淬后的颗粒物，其含水率不大于15％，100目以下颗粒物的质量分数不大于5％。

3.根据权利要求1所述的石膏基自流平地面用类圆形骨料，其特征在于：按照质量分数计，所述浆液包含粉煤灰20-35％、赤泥20-40％、烧碱0.1-2％、灰钙0.5-5％、萘系减水剂0.2-1％、水30％-45％。

4.一种石膏基自流平地面用类圆形骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将水淬铜矿冶炼废渣颗粒水洗作为中间体；

4)使用锅炉燃烧的外排烟气对所述类圆形颗粒进行干燥，得到所述石膏基自流平地面用类圆形骨料；

按照质量分数计，所述包裹层浆液含有粉煤灰5-35％、赤泥10-40％、烧碱0.1-5％、灰钙0.25-10％、萘系减水剂0.02-1％、水25％-50％；

所述中间体与包裹层浆液的质量比为10-20︰1。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述中间体的含水率不大于15％，100目以下颗粒物的质量分数不大于5％。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述干燥在滚筒式干燥机中进行，烟气的温度为80-160℃。