專利名稱：沸騰爐渣的綜合利用方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工業(yè)廢渣的處理技術，更確切地說，是用沸騰爐渣用作混凝土的摻和料和水泥的混合料。
工業(yè)廢渣的綜合利用各國都非常得視，其中有關粉煤灰的利用技術報導比較多，它可用作混凝土和砂漿的摻和料，如CN1163873A，用粉煤灰(渣)作為建筑砂漿的摻和料，以代替石灰和部分砂子，CN1043487A公布了用水泥爐渣和高吸水性樹脂制造“爐渣結構材的混凝土”，CN1057823A專利申請?zhí)岢龅臓t渣代替砂石為骨料，再加入丙烯纖維和添加劑制作“爐渣纖維輕混凝土”。此外粉煤灰還可以制作粉煤灰水泥以及粉煤灰建材制品如粉煤灰磚等。
本發(fā)明的目的是提供一種沸騰爐渣(以下簡稱沸渣)綜合利用方法，即將爐渣作水泥混合料，爐渣粉作水泥混凝土摻和料。
本發(fā)明爐渣粉作為水泥混凝土摻和料時，細度(0.045mm方孔篩篩余)≤12％、含水率≤1％≤、需水量比≤105％、燒失量≤3％、SO3≤2％、火山灰活性合格的沸騰爐渣粉加入到由水泥、水、砂、石構成的混凝土中，等量替代部分水泥，視水泥和混凝土種類，沸渣粉取代水泥的限量為25-50％。當使用硅酸鹽水泥時沸渣粉用于鋼筋混凝土、高強度混凝土，預應力蒸養(yǎng)混凝土(以下統(tǒng)稱A類混凝土)，沸渣粉取代水泥的最大限量33％，用于包括中低強度混凝土、泵送混凝土，地下混凝土(以下統(tǒng)稱B類混凝土)，沸渣粉取代水泥的最大限量為50％；當使用普通硅酸鹽水泥時，用于A類混凝土，沸渣粉取代水泥的最大限量為30％，用于B類混凝土，沸渣粉取代水泥的最大限量為40％。當使用礦渣水泥時，用于A類混凝土，沸渣粉取代水泥最大限量為25％，用于B類混凝土，沸渣粉取代水泥最大限量為33％。所述的沸渣粉用作混凝土摻和料時根據(jù)工程需要，可與包括高效減水劑、引氣劑、防凍劑在內的各類外加劑同時使用。
本發(fā)明所述的沸渣和沸渣粉，是采用石碳紀劣質無煙煤和煤矸石經(jīng)電廠沸騰爐在1100±50℃下燒制成的呈綜紅色或灰白色的粒徑為3-12mm的沸渣，再經(jīng)研磨，篩分成細度(0.045mm方孔篩篩余)≤2％的沸渣粉。
本發(fā)明所述的沸渣可用作水泥的混合料，它的火山活性成分含量siO2+AL2O3+Fe2O3＝90.25％，其它指標見表1，并列出用于水泥的粉煤灰的國家標準(GB1596-91)規(guī)定的指標。從表中的數(shù)據(jù)看出，本發(fā)明的沸渣的指標完全符合GB1596-91規(guī)定的指標，有的指標如SO3含量低于標準很多，因此在水泥生產(chǎn)中是一種優(yōu)質的混合料，具體使用可采用包括制備粉煤灰水泥在內的已知方法。
本發(fā)明的沸渣還可以制作濕碾混凝土，該混凝土可用于承重墻砌塊和實心磚，其配方是沸渣80-90％、生石灰9-17％、石膏1-3％，制備方法按通常的制備方法進行，即先將生石灰和石膏按配比混合，用球磨機磨成細度為0.08mm篩篩余≤12％的細粉，然后加入沸渣，輪碾10-20分鐘，加水，加水量達到所需制品的含水量要求，攪拌、成型、蒸養(yǎng)即可得到成品。蒸養(yǎng)條件對成品強度的影響見表4。
本發(fā)明的主要優(yōu)點本發(fā)明所用的沸渣和沸渣粉的火山活性成份高達90.25％，一般粉煤灰均在90％以下，因此沸渣粉在混凝土取代水泥的量較高，最大限量可達50％，一般都在35％左右，而且沸渣指標完全符合GB1596-91標準，其中有害成分如SO3大大的低于規(guī)定的指標，是一種優(yōu)質的水泥混合料，因此本發(fā)明是一種很好的沸騰爐渣綜合利用途徑，不僅具有極大地社會效益，而且也有很大的經(jīng)濟效益，如沸渣粉用于混凝土摻和料，采用等量取代法，年產(chǎn)2.5萬噸渣粉，按每噸110元計，年產(chǎn)值可達275萬元，而且可節(jié)約水泥2.5萬噸。
下面通過實例進一步說明本發(fā)明的特點。
實例1-5采用北京礦務局煤矸石發(fā)電廠沸騰爐渣粉取代不同的水泥量所得到的混凝土的抗壓強度實驗。所用的水泥為礦渣425#水泥，沸渣粉技術指標見表2，測得的抗壓強度見表3。由表3數(shù)據(jù)可知，沸渣粉取代水泥量33％時，28天強度達到設計強度等級112％，取代水泥量26％時，28天強度等級達到設計強度為127％；從表3中數(shù)據(jù)還看出，蒸養(yǎng)和標養(yǎng)28天強度基本相等，而且加入沸渣粉后，混凝土的后期強度均有所增加，說明后期強度性能好。
實例6本實例為濕碾混凝土的制備所用的原料沸渣85kg、生石灰12kg、石膏3kg，具體制備過程將生石灰和石膏混合，經(jīng)球磨機研磨至細度為0.08mm篩篩余12％，再加入沸渣，輪碾20分鐘加入20kg水制成混凝土；然后成型、蒸養(yǎng)。蒸養(yǎng)后的成品強度32.4Mpa。
表1
表2
表3
表權利要求
1.一種沸騰爐渣的綜合利用方法，其特征在于粒徑為3-12mm、SO3≤2％、含水量≤1％、28天抗壓強強度達到設計強度等級的65％以上的沸渣按通常方法用作水泥的混合料和濕碾混凝土，沸騰爐渣經(jīng)研磨成細度(0.045mm方孔篩篩余)≤12％、含水率≤1％、需水量比≤105％、燒失量≤3％、SO3≤2％、火山灰活性合格的沸騰爐渣粉加入到由水泥、水、砂、石構成的混凝土中，等量替代部分水泥，視水泥和混凝土種類，沸渣粉取代水泥的限量為25-50％。
2.按照權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于當沸渣粉用作混凝土使用硅酸鹽水泥時，用于包括鋼筋混凝土、高強度混凝土，預應力蒸養(yǎng)混凝土(以下統(tǒng)稱A類混凝土)，沸渣粉取代水泥的最大限量33％，用于包括中低強度混凝土、泵送混凝土，地下混凝土(以下統(tǒng)稱為B類混凝土)，沸渣粉取代水泥的最大限量為50％。
3.按照權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于當沸渣粉用作混凝土使用普通硅酸鹽水泥時，用于A類混凝土，沸渣粉取代水泥的最大限量為30％，用于B類混凝土，沸渣粉取代水泥的最大限量為40％。
4.按照權利要求1所述的綜合利用量方法，其特征在于當沸渣粉用作混凝土使用礦渣水泥時，用于A類混凝土，沸渣粉取代水泥最大限量為25％，用于B類混凝土，沸渣粉取代水泥最大限量為33％。
5.按照權利要求1、2、3、4任一種的綜合利用方法，其特征在于根據(jù)工程需要，沸渣粉替代混凝土中水泥時可與包括高效減水劑、引氣劑、防凍劑在內的各類外加劑同時使用。
6.按照權利要求1所述的沸騰爐渣的綜合利用方法，其特征在于沸渣用作濕碾混凝土時，其配比沸渣80-90％、生石灰9-17％、石膏1-3％。
全文摘要
本發(fā)明是沸騰爐渣的綜合利用方法,系將沸渣粉用作混凝土摻和料以取代混凝土中的部分水泥,可視水泥和混凝土的種類,取代水泥的量為25—50%;同時沸渣可用于生產(chǎn)水泥的混合料和濕碾混凝土。本發(fā)明是沸騰爐渣的一種很好的綜合利用方法,無論是社會效益,或是經(jīng)濟效益都非常顯著,具有很好的推廣利用價值。
文檔編號C04B18/04GK1242344SQ98102868
公開日2000年1月26日 申請日期1998年7月16日 優(yōu)先權日1998年7月16日
發(fā)明者李棟 申請人:北京門頭溝北方建材廠