本發(fā)明屬于固廢資源綜合利用領(lǐng)域，特別涉及含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在鋼鐵生產(chǎn)過程中，二氧化硫是主要污染物之一，主要來自于燒結(jié)工藝產(chǎn)生的煙氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，燒結(jié)工藝排放的二氧化硫約占鋼鐵生產(chǎn)總排放量的60%以上。目前，鋼鐵企業(yè)常用的煙氣脫硫工藝有濕法、干法、半干法、氨法等。其中，干法脫硫工藝具有耗水低、投資少、脫硫率高、無廢水、與機(jī)組配合特性好等有優(yōu)點(diǎn)，很好地克服了濕法脫硫工藝的一些問題和不足，得到了大范圍應(yīng)用；然而，干法脫硫工藝的脫硫副產(chǎn)物因含有不穩(wěn)定的水合亞硫酸鈣、碳酸鈣等物質(zhì)的存在，影響了其利用，企業(yè)對(duì)燒結(jié)干法脫硫灰基本上采取填埋或堆置方式處理?，F(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利申請(qǐng)201410157310.4，利用燒結(jié)煙氣半干法脫硫灰制造的植草磚及其制造方法，公開了一種利用燒結(jié)煙氣半干法脫硫灰制造的植草磚及其制造方法，該植草磚的組分及其重量百分比含量配比如下：半干法脫硫灰：5～25%；鋼渣：30～50%；礦粉：10～30%；水泥：0～10%；集料：5～20%；該方法包括以下步驟：1）取烘干磨碎后的所述組分按所述配比混合形成干料，然后將干料中加水?dāng)嚢杈鶆?，形成濕混合料?）將濕混合料注入植草磚模具中在常溫和170～550噸壓力下壓制成胚體；3）將胚體在露天常溫養(yǎng)護(hù)7～8天，期間打水保持胚體表面濕潤(rùn)，然后將胚體自然放置28～30天，即制得高強(qiáng)度植草磚；制得的植草磚7天抗壓強(qiáng)度達(dá)10Mpa以上，28天抗壓強(qiáng)度達(dá)15Mpa，比現(xiàn)有普通植草磚高50%，大幅提高了植草磚的抗壓強(qiáng)度并實(shí)現(xiàn)了廢渣的資源化。該申請(qǐng)應(yīng)用了脫硫灰具有填充性的作用，與鋼渣、礦粉等物質(zhì)采用壓機(jī)壓成磚，但未充分利用脫硫灰所具有的其他特性（如：緩凝作用），未有效地發(fā)揮脫硫灰的利用價(jià)值。加氣混凝土砌塊是以硅質(zhì)材料（砂、粉煤灰等）和鈣質(zhì)材料（石灰、水泥）為主要原料，摻加發(fā)氣劑（鋁粉）和石膏（緩凝劑），通過配料、攪拌、澆注、預(yù)養(yǎng)、切割、蒸壓、氧化等工藝過程制成的輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品，含有大量的氣孔，主要是應(yīng)用在隔墻等非承重墻體。中國(guó)專利申請(qǐng)201310269683.6，一種含燒結(jié)干法脫硫灰的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊及其制備方法，公開的加氣混凝土砌塊包含以下按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的原料：燒結(jié)干法脫硫灰10%-25%、粉煤灰40%-55%、石膏1%-3%、水泥2%-5%、石灰25%-30%、鋁粉0.1-0.2%。所述燒結(jié)干法脫硫灰中含有25wt%-65wt%的亞硫酸鈣和30wt%-65wt%的碳酸鈣，但其加氣混凝土砌塊成形性差、制造成本高的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊及其制備方法，解決現(xiàn)有含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊性能不穩(wěn)定、制造成本高的技術(shù)問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊，其原料組分的質(zhì)量百分比為：燒結(jié)干法脫硫灰6%～9%、粉煤灰62%～68%、生石灰15%～20%，水泥8%～12%、鋁粉1%～2%，各原料組分質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明采用的燒結(jié)干法脫硫灰是以石灰為脫硫劑的循環(huán)流化床干法燒結(jié)脫硫工藝所產(chǎn)生的燒結(jié)脫硫灰，通常是一種極微淺紅色粉末，脫硫灰的顆粒直徑約在幾微米至十幾微米，脫硫灰中含有少量的結(jié)合水，加水?dāng)嚢枰壮蓾{液狀，粘性很好。本發(fā)明采用燒結(jié)干法脫硫灰中含有亞硫酸鈣、石灰石、及少量的氫氧化鈣、硫酸鈣、氯化鈣、氟化鈣、SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3，燒結(jié)干法脫硫灰主要成分的質(zhì)量百分比為：CaSO3?1/2H2O50～60%、CaCO320～30%、CaSO4?2H2O0～2%、Ca(OH)25～6%，容積密度為0.85～1.0t/m3，真密度為2.25～2.69t/m3。加氣混凝土中，亞硫酸鈣和碳酸鈣，分別所起到的作用為緩凝作用和摻和料作用；在這兩者作用中，緩凝作用為功能性作用，對(duì)其強(qiáng)度和工序影響較大，摻和料作用為輔助性作用，對(duì)其影響不大；故燒結(jié)干法脫硫灰加入加氣混凝土中起到的作用應(yīng)以亞硫酸鈣（緩凝作用）作為主導(dǎo)進(jìn)行限定?；谏鲜鲈瓌t，利用燒結(jié)干法脫硫灰亞硫酸鈣具有緩凝性的作用，可替代石膏在加氣砌塊中的作用；利用燒結(jié)干法脫硫灰中含有的細(xì)小的碳酸鈣作為填充材料，可增強(qiáng)加氣混凝土砌塊相應(yīng)的強(qiáng)度；燒結(jié)干法脫硫灰次要成分為消石灰，其可作為膠凝材料，可取代一部分生石灰作用；經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，加氣混凝土砌塊含有燒結(jié)干法脫硫灰質(zhì)量百分比為6%-9%，效果為佳；加氣混凝土砌塊中燒結(jié)干法脫硫灰含量高于9%，亞硫酸鈣的緩凝作用將使加氣漿液凝結(jié)不了、形成不了強(qiáng)度，導(dǎo)致塌壞，無法成形；加氣混凝土砌塊中燒結(jié)干法脫硫灰含量低于6%，則起不到緩凝作用，導(dǎo)致漿液快速硬化形成強(qiáng)度，阻礙發(fā)氣的進(jìn)行。本發(fā)明所述粉煤灰為燃煤電廠排出的固體廢物，粉煤灰主要組分質(zhì)量百分比為：SiO225～65%、Al2O320～40%、Fe2O31～6%、CaO10～16%，其中，SiO2、Al2O3、CaO的質(zhì)量百分含量之和不低于80%，粉煤灰在常溫特別是在水熱處理（蒸汽養(yǎng)護(hù)）條件下，與氫氧化鈣或其他堿金屬氫氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有水硬膠凝性能的化合物，成為一種增加強(qiáng)度和耐久性的材料。本發(fā)明所述水泥為普通硅酸鹽水泥。本發(fā)明所述的生石灰，活性大于300mol，氧化鈣的質(zhì)量百分含量大于90%，粉磨至0.1mm，方孔篩篩余小于10%。本發(fā)明所述鋁粉的鋁的質(zhì)量百分含量為90%以上，其在本發(fā)明中起發(fā)氣作用。上述含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟：1）按配比稱量燒結(jié)干法脫硫灰、粉煤灰、生石灰、水泥，放入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌混勻10-20min；2)在步驟1）所述的混合料中按水固質(zhì)量比為0.42～0.49:1加水?dāng)嚢?min～5min得均勻漿體，按配比稱量鋁粉加入漿體攪拌2min～5min得混勻漿料，然后注入模具，靜停發(fā)泡2h-2.5h；3）靜養(yǎng)3-4天后脫模。優(yōu)選的，所述步驟2）中澆注漿料的體積為模具體積的2/3～3/4，此時(shí)漿料在模具中充分發(fā)泡后不易溢出，且易于脫模。優(yōu)選的，所述步驟3）中采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，蒸氣壓力為0.5-1MPa，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為18-36h。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果：1.本發(fā)明含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊中生石灰加入量較普通加氣混凝土砌塊降低明顯，且不需要添加石膏，制造工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)干法脫硫灰增值利用。2.本發(fā)明含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊的成型性好，性能穩(wěn)定，保溫效果好，得到的加氣混凝土砌塊的干容重和抗壓強(qiáng)度符合蒸壓加氣混凝土砌塊國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11968-2006性能的要求。3.本發(fā)明利用燒結(jié)干法脫硫灰含有的細(xì)小的碳酸鈣作為填充材料，使加氣混凝土砌塊抗壓強(qiáng)度和凍后強(qiáng)度大幅提升。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)例例1-5，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊，其原料組分的質(zhì)量百分比為：燒結(jié)干法脫硫灰6%～9%、粉煤灰63%～68%、生石灰15%～20%，水泥8%～12%、鋁粉1%～2%，各原料組分質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明實(shí)施例原料配比見表1。上述含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟：1）按配比稱量燒結(jié)干法脫硫灰、粉煤灰、生石灰、水泥，放入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌混勻10min；2)在步驟1）所述的混合料中按水固質(zhì)量比為0.49:1加水?dāng)嚢?min得均勻漿體，按配比稱量鋁粉加入漿體攪拌2min得混勻漿料，然后注入模具，靜停發(fā)泡2h；3）靜養(yǎng)3天后脫模。表1本發(fā)明實(shí)施例原料組分質(zhì)量配比原料組分燒結(jié)干法脫硫灰（%）粉煤灰（%）水泥（%）生石灰（%）鋁粉（%）本發(fā)明6～963～688～1215～201～2實(shí)施例16688191實(shí)施例276710151實(shí)施例38669152實(shí)施例486411161實(shí)施例596312151將養(yǎng)護(hù)完成的試樣分別按GB/T11970《加氣混凝土體積密度、含水率和吸水率試驗(yàn)方法》和GB/T11971《加氣混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行砌塊干容重和立方體抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表2。表2含燒結(jié)干法脫硫灰的粉煤灰加氣混凝土砌塊力學(xué)性能類別干密度kg/m3抗壓強(qiáng)度/MPa凍后強(qiáng)度/MPa質(zhì)量損失%國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11968-2006≤725≥5.0MPa≥4MPa≤5實(shí)施例17046.55.11.3實(shí)施例27056.65.21.4實(shí)施例37066.75.31.4實(shí)施例47066.85.31.5實(shí)施例57076.95.51.5從表2中可看出，按照實(shí)施例1-5中的配方，得到的試樣的干容重和抗壓強(qiáng)度兩個(gè)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11968-2006的要求；用燒結(jié)干法脫硫灰可以替代部分粉煤灰的使用，同時(shí)也減少了企業(yè)的固廢排放量與處置量，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例所公開的內(nèi)容。凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3