CN109574059B - 一种碳酸钙微粉的制备方法 - Google Patents

一种碳酸钙微粉的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳酸钙微粉的制备方法,以废弃混凝土中硬化胶凝体细粉为原材料,经造孔和置换反应得到碳酸钙微粉,工艺简单易行,原材料来源广泛、价格低,易于实现大规模的工业化生产,得到的碳酸钙微粉呈较规则球形,粒径一般在5um以下,纯度、白度和沉降体积均符合《普通工业沉淀碳酸钙》(HG/T 2226—2010)标准中对一等品指标要求,可以广泛应用于工农业领域,既可以减少因废弃混凝土堆放所带来的耕地占用和环境污染,有可以提高废弃混凝土的循环利用价值,同时又为碳酸钙微粉的制备提供了一种来源广泛、价廉易得原材料,减少了对天然石灰石的开采,具有明显的社会效益,环境效益和经济效益。

Description

一种碳酸钙微粉的制备方法
技术领域
本发明涉及矿物加工技术领域,特别的涉及一种碳酸钙微粉的制备方法。
背景技术
碳酸钙微粉由于具有纯度高,惰性强,热稳定性好,吸油率低、硬度低、磨耗值小、无毒、无臭、无味,分散性好等优点,目前已广泛地应用于工农业领域,如橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、制药、化肥、饲料、食品、制糖、纺织、玻璃、陶瓷、卫生用品、密封剂、胶粘剂、杀虫剂和农药载体以及烟道除硫、水处理等方面。
根据碳酸钙生产方法的不同,常用的,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙两种。重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,是用机械方法(用雷蒙磨或其它高压磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。轻质碳酸钙的沉降体积(2.4~2.8mL/g)比重质碳酸钙的沉降体积(1.1-1.9mL/g)大,生产轻质碳酸钙的工艺方法主要包括碳化法、氯化钙法、苛化碱法、联钙法和Solvay法等。其中碳化法被广泛应用,是将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水,干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,然后经脱水、干燥和粉碎而制得。在上述轻质或重质碳酸钙的生产过程中,所用原料主要为石灰石。而我国石灰石资源并不富裕,资料显示,到2007年具有经济开采条件的石灰石只有390 亿吨。由于建材、冶金及化工等大型工业企业对石灰石的消耗巨大,石灰石资源呈加速递减的趋势,据相关数据分析,到2030年具有经济开采价值的石灰石资源将消耗完毕;并且由于石灰石具有不可再生性,其大量的开采和消耗不仅会造成资源枯竭同时也会造成山体和植被的破坏。所以开发新的、来源丰富和环境友好原材料用以制备高质量碳酸钙有重要意义。
同时在沉淀法制备碳酸钙粉体的过程中,常常采用由外部向可溶性碳酸盐溶液中直接滴加可溶性钙盐沉淀剂的不均匀沉淀法,在这一过程中将不可避免造成构晶钙离子局部浓度过高,钙离子沉淀剂分布不均匀,造成所碳酸钙微粉颗粒大小不均匀,粒型缺乏规则性和完整性。所以,在碳酸钙微粉制备过程中开发具有缓释钙离子的钙源反应物对于提高所制备碳酸钙微粉的质量具有意义。
在建筑物或构筑物的施工、装修、拆迁等建筑业活动中会产生大量的建筑垃圾,且随着我国基础设施的快速推进和城镇化速率的加快,建筑垃圾产生量持续增加。我国每年建筑垃圾的产量占城市垃圾总量的30%~40%。据相关统计2017年我国建筑垃圾产量已经达到了23.79亿吨,较2001年的2.97亿吨增长了将近7倍之多。同时根据住房和城乡建设部发布的最新规划,到2020年我国还将新建300亿平方米住宅,由此产生的建筑垃圾至少达到50亿吨。建筑垃圾在堆积和填埋过程中不仅占用大量宝贵耕地,同时其与周围环境中的水相互作用,其渗滤液会造成地表水或地下水的污染。废弃混凝土是建筑垃圾的重要组成部分,约占建筑垃圾总量的34%。其大量的堆积和填埋不但占用土地资源也对环境造成了一定程度的污染,所以对其进行有效的资源化利用一直是国家和地方政府提倡和鼓励的技术领域。而我国废弃混凝土资源化利用率却不到5%。目前废弃混凝土的主要资源化利用途径为制备再生混凝土骨料,但在破碎和筛分过程中会产生大量硬化胶凝体,由于其较高的孔隙率和吸水率以及较低强度使得再生骨料力学性能下降,再生混凝土工作性变差,硬化后体积稳定性劣化。所以废弃混凝土中大量硬化胶凝体成为制约废弃混凝土制备再生骨料的主要因素。目前对废弃混凝土中硬化胶凝体的资源化利用研究相对缺乏,仅有的研究大多集中在制备建筑材料领域,例如制备建筑砌块或再次预烧制备水泥等。但由于废弃的硬化胶凝体细粉孔隙率大,标稠需水量高、活性指数低、在使用过程中都存在极限掺量,用其制备的建材产品施工性能和力学性能较差。同时由于从废弃混凝土中分离的胶凝基质含有一定量的惰性二氧化硅,这也给水泥生料粉磨和熟料的预烧带来困难,使熟料中f-CaO含量增加,熟料质量下降,生产成本提高。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供了一种碳酸钙微粉的制备方法,解决现有无水碳酸钙制备方法存在主要原材料为不可再生资源,且所制备碳酸钙颗粒大小不均匀、粒型无规则不完整的问题。同时提供了一种废弃混凝土中硬化胶凝体细粉的资源化利用的新方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:一种碳酸钙微粉的制备方法,包括以下步骤:
1)取废弃混凝土中的硬化胶凝体细粉与碳粉搅拌均匀,得到混合料,再将所述混合料转移至成球机中,在成球机转动过程中加入水和硅酸钠水溶液,当料球的直径小于等于5mm时排出球盘外,再将所述料球烘干后,放入马弗炉中进行煅烧,冷却至室温,即得到多孔颗粒;
2)向步骤1)得到的多孔颗粒加入到碳酸钠溶液中,不断搅拌,反应结束后,离心弃上清,依次用去离子水和无水乙醇洗涤获得的固体,然后将其干燥、研磨,即得所述碳酸钙微粉。
由于在废弃混凝土硬化胶凝体细粉中加入了碳粉,故在高温条件下进行煅烧时,一方面碳粉会被燃烧并形成二氧化碳并从料球中逸出形成了发达的多孔结构;另一方面所添加的硅酸钠溶液在此温度下会与废弃混凝土硬化胶凝体中所含的水化硅酸钙凝胶一起发生烧结反应,形成机械强度较高的富硅骨架,使料球因二氧化碳逸出而形成的多孔结构不至于塌陷。多孔颗粒中稳定存在的多孔结构增加了多孔颗粒与溶出液的接触面积和反应面积,降低了钙质组分的溶出阻力和溶出难度,提高了废弃混凝土中硬化胶凝体中钙细粉中钙质成分的利用率。进一步,由于孔多颗粒具有发达的多孔结构,遇水后具有缓慢释放钙离子的特性,从而使得钙离子与溶液中的碳酸根离子可以在整个溶液中以较低浓度,缓慢均匀的发生反应,并以较慢的速度从溶液中均匀析出碳酸钙粒子,这可以有效的避免由外部向可溶性碳酸盐溶液中直接滴加可溶性钙盐沉淀剂时所造成的局部浓度过高,钙离子沉淀剂分布不均匀的缺点。故本发明所制备的碳酸钙微粉颗粒大小更加细小均匀,粒型更加规则完整。
优选的,所述硬化胶凝体采用以下方法制得:
S1:将废弃混凝土破碎至粒径小于10 mm的颗粒,再将所述颗粒于800~1200℃下预烧处理10~30min后,冷却至室温;
S2:将步骤S1预烧处理后的颗粒在电磁式震荡粉碎机中进行粉碎和分离,再将其采用60~325目筛进行筛分,收集筛下物得到微细颗粒;
S3:将步骤S2得到的微细颗粒进行粉磨,并控制出磨粉体的比表面积≥400m2/kg,即得到所述硬化胶凝体细粉。
废弃混凝土经破碎,预烧、粉碎分离和粉磨筛分等步骤得到微小硬化胶凝体细粉,剔除了粒径较大粗骨料及硬化胶凝体中的粗大颗粒。这是由于废弃混凝土中胶凝体中含有一定量的硅质组分,上述组分的存在将降低废弃混凝土中硬化胶凝体中有效钙质组分含量。与硬化胶凝体中所含有的钙质组分相比,由于硅质组分具有硬度高,不易破碎和研磨的特点,所以在上述破碎和粉磨过程中钙质组分被破碎和粉磨到较细的程度,而硅质组分仍然以相对较大的颗粒存在,经筛分选取微细颗粒后可以有效去除上述硅质颗粒,从而提高粉体中有效钙质组分含量。
在800~1200℃温度下进行预烧,一方面可以使硬化胶凝体在高温作用下快速失去结合水,产生收缩应力,当所产生的收缩应力超过硬化胶凝体自身的抗拉强度后便会产生大量微观裂纹,进而可以从废弃混凝土分离出硬化胶凝体;另外一方面可以使的废弃混凝土中硬化胶凝体所结合的二氧化碳和水逸出,从而增加孔隙率,提高硬化胶凝体溶钙性能。
优选的,所述粉体和碳粉的质量比为10~20:1。
优选的,所述混合料、水和硅酸钠水溶液的三者质量比为90~100:5~10:1~5;所述硅酸钠水溶液的质量浓度为5%~20%。
优选的,所述煅烧是以5℃/min的升温速率升温到700℃~900℃,并恒温加热10~30min。
优选的,所述烘干温度为90~120℃,时间为2~6h;所述搅拌速度为200~500rpm,时间为3~10min。
优选的,所述多孔颗粒与碳酸钠溶液的质量比为1:10~50;所述碳酸钠溶液的浓度为0.125mol/L~1mol/L。
优选的,所述多孔颗粒用尼龙网布包裹并密封后放入多孔泡沫陶瓷薄板表面并没入碳酸钠溶液中。
采用了尼龙网布对多孔颗粒和碳酸钠溶液进行了隔离,这可以有效避免反应后多孔颗粒残杂进入到新生成的碳酸钙粉体中,从而降低后续洗涤和分离的难度,降低新生成碳酸钙粉体中的杂质含量,从而使的所制备的粉体的白度更高,杂质含量更低。
优选的,所述多孔泡沫陶瓷薄板表面有均匀分布的孔径为5mm贯通孔,总孔隙率为90%;进一步,所述多孔泡沫陶瓷薄板为氧化铝质陶瓷。
这样,可以大大的增加多孔颗粒与碳酸钠的接触面积,进而提高反应效率。
相比现有技术,本发明具有如下有益效果:
1、本发明以废弃混凝土中的硬化胶凝体细粉为原材料,经造孔和置换反应得到碳酸钙微粉,工艺简单易行,成本低,易于实现大规模的工业化生产,得到的碳酸钙微粉呈较规则球形,颗粒大小细小均匀,粒径一般在5um以下,纯度、白度和沉降体积均符合《普通工业沉淀碳酸钙》(HG/T 2226—2010)标准中对一等品指标要求,可以广泛应用于工农业领域,也为碳酸钙粉体的制备提供了新方法,具有良好的应用前景。
2、本发明将废弃混凝土中的硬化胶凝体细粉为原材料处理成多孔颗粒,其具有发达的多孔结构和机械强度较高的富硅骨架,提高了废弃混凝土中硬化胶凝体中钙质成分的利用率,并且遇水后具有缓慢释放构晶钙离子的特性,解决了反应过程中钙离子沉淀剂分布不均匀的问题。
3、本发明利用废弃混凝土中硬化胶凝体细粉制备出碳酸钙微粉,由于混凝土使用范围广、供给量大,所以原材料来源广泛、价格低,既可以减少因废弃混凝土堆放所带来的耕地占用和环境污染,有可以提高废弃混凝土的循环利用价值,同时又为碳酸钙微粉的制备提供了一种来源广泛和价廉易得原材料,减少了对天然石灰石的开采,具有明显的社会效益,环境效益和经济效益。
附图说明
图1为实施例1~3制备的碳酸钙微粉的光学显微镜图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
1)从建筑垃圾中选取废弃混凝土,使用小型锤式破碎机进行初碎并控制出料粒度≤10mm,经初碎后的废弃混凝土装入刚玉坩埚中并放入箱式电阻炉中在不同的温度制度下进行预烧,控制预烧温度为800℃,炉温降温到100℃以下后取出,把冷却到常温的废弃混凝土块在电磁式震荡粉碎机中进行粉碎和分离,并控制震荡粉碎时间为3~10秒,震荡分离后,倒入60目方孔筛中,通过筛分进行废弃混凝土中粗骨料与细粉的分离,粒径较粗大的骨料滞留在方孔筛上,粒径较小的废弃混凝土细粉则通过筛孔成为筛下物,剔除粒径较大的筛余部分,并收集过筛的微细颗粒备用;
2)采用ZM系列双筒振动磨对上述微细颗粒进行粉磨,控制粉磨时间为20min,粉磨结束后,按照GB8074-2008《水泥比表面积测定方法勃氏法》中规定的方法和步骤,采用勃氏比表面积分析仪对粉磨后的样品进行比表面积测定,并控制出磨粉体的比表面积≥400m2/kg,粉磨后采用干式除铁器进行首次磁选除铁,去除粉料中的铁磁性物质,得到硬化胶凝体细粉;
3)将步骤2)获得的硬化胶凝体细粉与碳粉按照质量比100:10进行混合,然后将其在高速混料机中以200~500rpm的转速进行混合20~30min,混合结束后卸出,得到混合料,并将混合料转移到成球机中,在成球机转动过程中加入水和浓度为10%的硅酸钠水溶液,控制混合料、水和硅酸钠水溶液质量比为90: 5:5,当料球的直径小于等于5mm时排出球盘外。将所述料球在恒温鼓风干燥箱中于105℃烘干2h。将烘干后的料球放入马弗炉中以5℃/min的升温速率升温到700℃,并在此温度下恒温10~30min,自然冷却后从炉中取出,即得到多孔颗粒。
4)配制浓度为0.125mol/L的碳酸钠溶液备用,取600ml上述碳酸钠溶液于1L玻璃烧杯中,并在烧杯中部位置嵌入一个多孔泡沫陶瓷薄板并没入到碳酸钠溶液中,所述多孔泡沫陶瓷薄板为氧化铝质陶瓷,其厚度为10mm,总孔隙率为90%,且表面有均匀分布的孔径为5mm贯通孔;然后取步骤3)制备的多孔颗粒用8000目耐碱尼龙网布包裹并密封后放入玻璃烧杯中的多孔泡沫陶瓷薄板表面并没入碳酸钠溶液中,其中多孔颗粒与碳酸钠溶液的质量比为1:10;在室温条件下,采用磁力搅拌器以100 ~400rpm的转速进行搅拌,反应2小时后结束并静置30分钟;静置结束后,从烧杯中取出尼龙网布及其里面反应后废料和多孔泡沫陶瓷板,将烧杯中形成的沉淀和溶液一起倒入离心管中,用高速离心机在8000rpm的条件下进离心分离,控制分离时间为8~10min,离心后去除上清液,用去离子水洗涤所得固体3~5次后、最后用无水乙醇再次洗涤;洗涤结束后用恒温干燥箱在80℃下进行干燥处理,干燥结束后用玛瑙研钵研磨10min,即得碳酸钙微粉。
实施例2
1)从建筑垃圾中选取废弃混凝土,使用小型锤式破碎机进行初碎并控制出料粒度≤10mm,经初碎后的废弃混凝土装入刚玉坩埚中并放入箱式电阻炉中在不同的温度制度下进行预烧,控制预烧温度为1000℃,炉温降温到100℃以下后取出,把冷却到常温的废弃混凝土块在电磁式震荡粉碎机中进行粉碎和分离,并控制震荡粉碎时间为3~10秒,震荡分离后,倒入100目方孔筛中,通过筛分进行废弃混凝土中粗骨料与细粉的分离,粒径较粗大的骨料滞留在方孔筛上,粒径较小的废弃混凝土细粉则通过筛孔成为筛下物,剔除粒径较大的筛余部分,并收集过筛的微细颗粒备用,即制得所述硬化胶凝体;
2)采用ZM系列双筒振动磨对上述微细颗粒进行粉磨,控制粉磨时间为30min,粉磨结束后,按照GB8074-2008《水泥比表面积测定方法勃氏法》中规定的方法和步骤,采用勃氏比表面积分析仪对粉磨后的样品进行比表面积测定,并控制出磨粉体的比表面积≥400m2/kg,粉磨后采用干式除铁器进行首次磁选除铁,去除粉料中的铁磁性物质,得到硬化胶凝体细粉;
3)将步骤2)获得的硬化胶凝体细粉与碳粉按照质量比150:10进行混合,然后将其在高速混料机中以200~500rpm的转速进行混合20~30min,混合结束后卸出,得到混合料,并将混合料转移到成球机中,在成球机转动过程中加入水和浓度为。。的硅酸钠水溶液,控制混合料、水和硅酸钠水溶液质量比为93 6:1,当料球的直径小于等于5mm时排出球盘外。将所述料球在恒温鼓风干燥箱中于105℃烘干4h。将烘干后的料球放入马弗炉中以5℃/min的升温速率升温到800℃,并在此温度下恒温10~30min,自然冷却后从炉中取出,即得到多孔颗粒。
4)配制浓度为0.5mol/L的碳酸钠溶液备用,取600ml上述碳酸钠溶液于1L玻璃烧杯中,并在烧杯中部位置嵌入一个多孔泡沫陶瓷薄板并没入到碳酸钠溶液中,所述多孔泡沫陶瓷薄板为氧化铝质陶瓷,其厚度为10mm,总孔隙率为90%,且表面有均匀分布的孔径为5mm贯通孔;然后取步骤3)制备的多孔颗粒用8000目耐碱尼龙网布包裹并密封后放入玻璃烧杯中的多孔泡沫陶瓷薄板表面并没入碳酸钠溶液中,其中多孔颗粒与碳酸钠溶液的质量比为1:25;在室温条件下,采用磁力搅拌器以100~400rpm的转速进行搅拌,反应2小时后结束并静置30分钟;静置结束后,从烧杯中取出尼龙网布及其里面反应后废料和多孔泡沫陶瓷板,将烧杯中形成的沉淀和溶液一起倒入离心管中,用高速离心机在9000rpm的条件下进离心分离,控制分离时间为8~10min,离心后去除上清液,用去离子水洗涤所得固体3~5次后、最后用无水乙醇再次洗涤;洗涤结束后用恒温干燥箱在90℃下进行干燥处理,干燥结束后用玛瑙研钵研磨20min,即得碳酸钙微粉。
实施例3
1)从建筑垃圾中选取废弃混凝土,使用小型锤式破碎机进行初碎并控制出料粒度≤10mm,经初碎后的废弃混凝土装入刚玉坩埚中并放入箱式电阻炉中在不同的温度制度下进行预烧,控制预烧温度为1200℃,炉温降温到100℃以下后取出,把冷却到常温的废弃混凝土块在电磁式震荡粉碎机中进行粉碎和分离,并控制震荡粉碎时间为3~10秒,震荡分离后,倒入325目方孔筛中,通过筛分进行废弃混凝土中粗骨料与细粉的分离,粒径较粗大的骨料滞留在方孔筛上,粒径较小的废弃混凝土细粉则通过筛孔成为筛下物,剔除粒径较大的筛余部分,并收集过筛的微细颗粒备用,即制得所述硬化胶凝体;
2)采用ZM系列双筒振动磨对上述微细颗粒进行粉磨,控制粉磨时间为40min,粉磨结束后,按照GB8074-2008《水泥比表面积测定方法勃氏法》中规定的方法和步骤,采用勃氏比表面积分析仪对粉磨后的样品进行比表面积测定,并控制出磨粉体的比表面积≥400m2/kg,粉磨后采用干式除铁器进行首次磁选除铁,去除粉料中的铁磁性物质,得到硬化胶凝体细粉;
3)将步骤2)获得的硬化胶凝体细粉与碳粉按照质量比200:10进行混合,然后将其在高速混料机中以200~500rpm的转速进行混合20~30min,混合结束后卸出,得到混合料,并将混合料转移到成球机中,在成球机转动过程中加入水和浓度为20%的硅酸钠水溶液,控制混合料、水和硅酸钠水溶液质量比为90 8:2,当料球的直径小于等于5mm时排出球盘外。将所述料球在恒温鼓风干燥箱中于105℃烘干6h。将烘干后的料球放入马弗炉中以5℃/min的升温速率升温到900℃,并在此温度下恒温30min,自然冷却后从炉中取出,即得到多孔颗粒。
4)配制浓度为1mol/L的碳酸钠溶液备用,取600ml上述碳酸钠溶液于1L玻璃烧杯中,并在烧杯中部位置嵌入一个多孔泡沫陶瓷薄板并没入到碳酸钠溶液中,所述多孔泡沫陶瓷薄板为氧化铝质陶瓷,其厚度为10mm,总孔隙率为90%,且表面有均匀分布的孔径为5mm贯通孔;然后取步骤3)制备的多孔颗粒用8000目耐碱尼龙网布包裹并密封后放入玻璃烧杯中的多孔泡沫陶瓷薄板表面并没入碳酸钠溶液中,其中多孔颗粒与碳酸钠溶液的质量比为1:50;在室温条件下,采用磁力搅拌器以100 ~400rpm的转速进行搅拌,反应2小时后结束并静置30分钟;静置结束后,从烧杯中取出尼龙网布及其里面反应后废料和多孔泡沫陶瓷板,将烧杯中形成的沉淀和溶液一起倒入离心管中,用高速离心机在10000rpm的条件下进离心分离,控制分离时间为8~10min,离心后去除上清液,用去离子水洗涤所得固体3~5次后、最后用无水乙醇再次洗涤;洗涤结束后用恒温干燥箱在110℃下进行干燥处理,干燥结束后用玛瑙研钵研磨30min,即得碳酸钙微粉。
将实施例1~3制备的碳酸钙微粉在光学显微镜下进行观察,结果如图1所示,从图可知所制备碳酸钙微粉呈较规则球形,粒径一般在5μm以下,颗粒大小细小均匀,粒型规则完整。
依据GB/T19281-2014《碳酸钙分析方法》对所实施例1~3制备的碳酸钙微粉理化指标进行检测,结果如表1所示。
表1
纯度(%) 白度(度) 沉降体积(mL/g)
实施例1 96.92 94 3.6
实施例2 97.89 95 3.4
实施例3 95.46 93 3.7
由表1可以看出,本发明制备的碳酸钙微粉均符合《普通工业沉淀碳酸钙》(HG/T2226—2010)标准中对一等品指标要求,可以广泛应用于工农业技术领域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不以本发明为限制,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)取废弃混凝土中的硬化胶凝体细粉与碳粉搅拌均匀,得到混合料,再将所述混合料转移至成球机中,在成球机转动过程中加入水和硅酸钠水溶液,当料球的直径小于等于5mm时排出球盘外,再将所述料球烘干后,放入马弗炉中进行煅烧,冷却至室温,即得到多孔颗粒;
2)向步骤1)得到的多孔颗粒加入到碳酸钠溶液中,不断搅拌,反应结束后,离心弃上清,依次用去离子水和无水乙醇洗涤获得的固体,然后将其干燥、研磨,即得所述碳酸钙微粉;
步骤2)所述多孔颗粒用8000目耐碱尼龙网布包裹并密封后放入多孔泡沫陶瓷薄板表面并没入碳酸钠溶液中,反应结束后取出尼龙网布及其里面反应后废料和多孔泡沫陶瓷薄板。
2.根据权利要求1所述碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,所述硬化胶凝体细粉采用以下方法制得:
S1:将废弃混凝土破碎至粒径小于10 mm的颗粒,再将所述颗粒于800~1200℃下预烧处理10~30min后,冷却至室温;
S2:将步骤S1预烧处理后的颗粒在电磁式震荡粉碎机中进行粉碎和分离,再将其采用60~325目筛进行筛分,收集筛下物得到微细颗粒;
S3:将步骤S2得到的微细颗粒进行粉磨,并控制出磨粉体的比表面积≥400m2/kg,即得到所述硬化胶凝体细粉。
3.根据权利要求1所述碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,所述硬化胶凝体细粉和碳粉的质量比为10~20:1。
4.根据权利要求1所述碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,所述混合料、水和硅酸钠水溶液的质量比为90~100:5~10:1~5;所述硅酸钠水溶液的质量浓度为5%~20%。
5.根据权利要求1所述碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,所述煅烧是以5℃/min的升温速率升温到700℃~900℃,并恒温加热10~30min。
6.根据权利要求1所述碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,所述烘干温度为90~120℃,时间为2~6h。
7.根据权利要求1所述碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,所述搅拌速度为200~500rpm,时间为3~10min。
8.根据权利要求1所述碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,所述多孔颗粒与碳酸钠溶液的质量比为1:10~50;所述碳酸钠溶液的浓度为0.125mol/L~1mol/L。
9.根据权利要求1所述碳酸钙微粉的制备方法,其特征在于,所述多孔泡沫陶瓷薄板表面有均匀分布的孔径为5mm贯通孔,总孔隙率为90%。
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CN107540041B (zh) * 2017-09-22 2020-05-12 长江师范学院 废弃混凝土在水体除氟中的应用
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