專利名稱：粉煤灰高效活化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及到使用明礬、硫酸鈉、亞硫酸鈉、石灰 及三乙醇胺作為原材料配制一種高效粉煤灰活化劑的方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰是燃煤電廠煙筒收集的灰塵，其主要成分是Si02、 ALA、 Fe必,等。 全世界粉煤灰年排放量約為500億噸，我國(guó)年排放量達(dá)1億噸以上。粉煤灰是 一種典型的工業(yè)廢渣，如不加以利用，會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并且占用土地 資源。我國(guó)及全世界各國(guó)均大力推進(jìn)粉煤灰的綜合利用，使之變廢為寶。粉煤 灰主要用于建材、回填、筑路和農(nóng)(種植)業(yè)等方面。其中建材方面主要用于 作為混凝土的摻合料。粉煤灰中的主要化學(xué)成分是Si02、 ALA、 FeA等，它 們具有一定的潛在活性，可與水泥水化生成的Ca(0H)2進(jìn)行二次水化反應(yīng)，但由 于粉煤灰中Si02、 AL203、 Fe203的化學(xué)活性有限，其與Ca(0H)2反應(yīng)速度較慢且 反應(yīng)量也有限，故粉煤灰作為混凝土的摻合料替代水泥的量較低， 一般為混凝 土中水泥總量的30%左右。超過(guò)這一限度，混凝土的強(qiáng)度降低很多，因而限制了 粉煤灰的大量使用。為了激發(fā)粉煤灰的潛在活性以便更大限度的使用粉煤灰替 代水泥來(lái)配制混凝土，國(guó)內(nèi)外對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于激發(fā)粉 煤灰的方法主要有物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要是對(duì)粉煤灰進(jìn)行二次磨 細(xì)，該方法可使粉煤灰在混凝土中原摻量的基礎(chǔ)上提高10%左右，但進(jìn)行二次磨 細(xì)灰消耗大量電能且會(huì)造成噪聲污染，其綜合效益并不理想。化學(xué)方法主要是摻入化學(xué)激發(fā)劑來(lái)激發(fā)粉煤灰的潛在活性，該方法使用較簡(jiǎn)單，從國(guó)內(nèi)外的研
究報(bào)道看，目前其提高粉煤灰摻量的幅度一般在20%左右。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種粉煤灰高效活化劑，解決大摻量粉煤灰 配制混凝土?xí)r混凝土強(qiáng)度低且強(qiáng)度發(fā)展慢的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以無(wú)機(jī)鹽明礬(KA1(S04)2* 12仏0含量大于90%)、硫酸 鈉(Na2S(^含量大于90y。)、亞硫酸鈉(Na2S03含量大于90。/。)、石灰(CaO含量大 于85%，細(xì)度大于80目)和無(wú)機(jī)化合物三乙醇胺(含量大于90%)，按重量比l:
1: 1: 2: 0. 02進(jìn)行充分混合而制成高效粉煤灰活化劑。混合方法為先將硫酸 鈉和亞硫酸鈉按重量比l: 1比例在攪拌機(jī)內(nèi)充分混合2分鐘，稱為中間混合體 A;將三乙醇胺用水稀釋至濃度20%，按中間混合體A與稀釋液重量比1: 0.2取
稀釋液噴灑在中間混合體A中，經(jīng)102'C烘干至恒重，稱為中間混合體B;將中 間體B與石灰和明礬按重量比2.02: 2: l放入攪拌機(jī)內(nèi)充分?jǐn)嚢?分鐘而成最
終產(chǎn)品。
本發(fā)明的效果和益處是粉煤灰中的主要成分Si02、 ALA、 FeA以玻璃體
形式存在，其結(jié)構(gòu)的聚合度很大，鍵能很高，因而活性較低；本發(fā)明的粉煤灰
高效活化劑可有效降低si-o Ai-o鍵的鍵能，使sr、 Ar離子成為活性狀態(tài)，
從而大幅度激發(fā)活化粉煤灰中Si02、 AL203、 Fe203的潛在活性，從而在不降低 混凝土強(qiáng)度和和易性前提下，使粉煤灰用量增加到70%以上。這種粉煤灰活化劑 是有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料復(fù)合而成的新型高效粉煤灰活性激發(fā)劑，摻量低，只占 混凝土配合比中膠凝材料總量1-3%。該活化劑原材料價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單， 使用方便，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合技術(shù)方案詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。 方案一
步驟l.將硫酸鈉(Na2S04含量大于90%)和亞硫酸鈉(Na2S0:i含量大于90%)按
重量比l: l放入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?分鐘，成中間混合體A。 步驟2.將三乙醇胺(含量大于90%)用水稀釋至濃度20%，按中間混合體A與稀
釋液重量比1: 0. 2取稀釋液噴灑在中間混合體A中，經(jīng)102'C烘干至恒
重，稱為中間混合體B。 步驟3.將中間體B與石灰(CaO含量大于85%，細(xì)度大于80目)和明磯 (KA1(S04)2'12H20含量大于90呢)按重量比2. 02: 2: 1放入強(qiáng)制式攪拌
機(jī)內(nèi)充分?jǐn)嚢?分鐘而成最終產(chǎn)品。 方案二
步驟l.將硫酸鈉(Na2S04含量大于90。zO和亞硫酸鈉(船^03含量大于90%)按 重量比1.2: 0.8放入混凝土強(qiáng)制式攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?分鐘，成中間混 合體A。
步驟2:與方案一的步驟3相同。
權(quán)利要求
1. 一種粉煤灰高效活化劑的制備方法，其特征在于將Na2S04含量大于90％的硫酸鈉和Na2S03含量大于90％的亞硫酸鈉按重量比11比例攪拌混合2分鐘，得到中間混合體A；將三乙醇胺用水稀釋至濃度20％，按中間混合體A與稀釋液重量比10.2取稀釋液噴灑在中間混合體A中，經(jīng)102℃烘干至恒重，得到中間混合體B；將中間體B與CaO含量大于85％且細(xì)度大于80目的石灰和KAl(S04)2·12H2O含量大于90％的明礬按重量比2.0221攪拌2分鐘制成的一種高效粉煤灰活化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉煤灰高效活化劑的制備方法，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。其特征是Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>含量大于90％的硫酸鈉和Na<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>含量大于90％的亞硫酸鈉按重量比1∶1比例攪拌混合2分鐘，得到中間混合體A；將三乙醇胺用水稀釋至濃度20％，按中間混合體A與稀釋液重量比1∶0.2取稀釋液噴灑在中間混合體A中，經(jīng)102℃烘干至恒重，得到中間混合體B；將中間體B與CaO含量大于85％且細(xì)度大于80目的石灰和KAl(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·12H<sub>2</sub>O含量大于90％的明礬按重量比2.02∶2∶1攪拌2分鐘制成。本發(fā)明的有益效果是該高效粉煤灰活化劑該活化劑原材料價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、使用方便。
文檔編號(hào)C04B22/14GK101434464SQ200810228980
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者雷 洪 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)