本發(fā)明涉及建材領域的干粉砂漿和固廢資源綜合利用領域，特別涉及一種含燒結(jié)干法脫硫灰的干粉砂漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
：建材領域，干粉砂漿與砌筑砂漿相比，抹面砂漿具有以下特點：①抹面層不承受荷載；②抹面層與基底層要有足夠的粘結(jié)強度，使其在施工中或長期自重和環(huán)境作用下不脫落、不開裂；③抹面層多為薄層，并分層涂抹，面層要求平整、光潔、細致、美觀；④多用于干燥環(huán)境，大面積暴露在空氣中。為保證干粉砂漿的和易性、抗流掛性、提高早期強度、施工方便性等，便于砌體密實度和工效的提高，干粉砂漿通常都會加入一定量的鈣質(zhì)材料，如白灰（主要成分消石灰）、灰鈣粉（主要成分Ca(OH)2、CaO和CaCO3）、重鈣粉（主要成分碳酸鈣）或粉煤灰等。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，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、與機組配合特性好等有優(yōu)點，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)對燒結(jié)干法脫硫灰基本上采取填埋或堆置方式處理。現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為CN104059419A的專利申請，一種半干法脫硫灰外墻膩子，公開了一種利用半干法脫硫灰制備外墻膩子粉的方法，是先將半干法脫硫灰在100℃溫度下烘干，將鋼渣烘干，并使用球磨機磨成砂粒狀；將工業(yè)礦渣烘干，并磨成礦渣微粉，按半干法脫硫灰25%-35%，鋼渣30%-50%，礦渣微粉20%-30%，雙飛粉10%-25%，保水劑0%-5%，乳膠粉0%-5%的比例混合而制得。公開的技術(shù)方案采用半干法脫硫灰進行了100℃溫度下烘干脫除游離水的方式，使半干法脫硫灰的活性顯著降低，失去原先的膠凝作用；半干法脫硫灰所具有膠凝作用未從分利用，未有效地發(fā)揮脫硫灰的利用價值，同時該技術(shù)方案采用了烘烤裝置消耗了熱能，增加了生產(chǎn)成本；另外還使用了大量的鋼渣、礦渣微粉等物質(zhì)，而鋼渣、礦渣微粉還可加工成其他高附加值產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)中燒結(jié)干法脫硫灰在建材領域擴大使用技術(shù)有待進一步開發(fā)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種含燒結(jié)干法脫硫灰的干粉砂漿及其制備方法，解決現(xiàn)有燒結(jié)干法脫硫灰使用范圍窄的技術(shù)問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種含燒結(jié)干法脫硫灰的干粉砂漿，其原料組分的質(zhì)量百分比為：燒結(jié)干法脫硫灰4%～10%、砂子70%～78%、水泥10%～12%、粉煤灰6%～7%、硅微粉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，加水攪拌易成漿液狀，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。由此可見，燒結(jié)干法脫硫灰主要成分為鈣基和粉煤灰。其中鈣基包括：亞硫酸鈣(CaSO3·1/2H2O)、碳酸鈣(CaCO3)、消石灰(Ca(OH)２)、硫酸鈣(CaSO4·2H2O)等，粉煤灰本身雖不具有膠凝性，但與干法脫硫灰中的Ca(OH)２作用，會發(fā)生類水泥的膠凝性反應，反應式如下：Ca(OH)2+SiO2+（n-1）H2O=CaO*SiO2*nH2O(硅酸鈣)干法脫硫灰與其它材料唯一不同的是干法脫硫灰中含有一定量的亞硫酸鈣(CaSO3·1/2H2O)，具有一定的活性。理論分析和實驗證明，亞硫酸鈣的分解溫度為580℃，在堿性環(huán)境下，特別是與水泥混合（pH>12）亞硫酸鈣會十分穩(wěn)定，將亞硫酸鈣作為一種摻和料，添加至預拌砂漿中，能夠節(jié)約白灰、灰鈣粉和重鈣粉、粉煤灰等的用量，申請人經(jīng)過多年的理論研究和試驗表明，按本發(fā)明方法，將含有亞硫酸鈣的干法脫硫灰用作干粉砂漿原料組分是有效、安全、穩(wěn)定的。干法脫硫灰作為干粉砂漿的原料組分之一，克服了現(xiàn)有技術(shù)的偏見。在制備干粉砂漿中，消石灰(Ca(OH)２）、亞硫酸鈣，分別所起到的作用為膠凝作用和緩凝作用；在這兩者作用中，膠凝作用為功能性作用，對其強度和工序影響較大，緩凝作用為輔助性作用，對其影響不大；故燒結(jié)干法脫硫灰加入干粉砂漿中起到的作用應以消石灰(Ca(OH)２）作為主導進行限定?；谏鲜鲈瓌t，利用燒結(jié)干法脫硫灰亞硫酸鈣具有膠凝的作用，可替代水泥在干粉砂漿的作用經(jīng)過大量的實驗表明，替代砂子的量不能無限大，因為替代量越大，分層度增加，保水性變差，抹墻效果不好，因此本專利也保持了水泥的一定加入量；利用燒結(jié)干法脫硫灰中含有亞硫酸鈣作為緩凝材料，可增加其施工時間；經(jīng)過大量的實驗，干粉砂漿含有燒結(jié)干法脫硫灰質(zhì)量百分比為4-10%，效果為佳；干粉砂漿中燒結(jié)干法脫硫灰含量高于10%，亞硫酸鈣的緩凝作用將使干粉砂漿凝結(jié)不了、形成不了強度；干粉砂漿中燒結(jié)干法脫硫灰含量低于4%，則起不到膠凝作用，導致無法施工。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）條件下，與氫氧化鈣或其他堿金屬氫氧化物發(fā)生化學反應，生成具有水硬膠凝性能的化合物，成為一種增加強度和耐久性的材料。本發(fā)明粉煤灰重量含量為6%～7%效果佳。本發(fā)明所述水泥為普通硅酸鹽水泥，本發(fā)明水泥重量含量為10%～12%效果佳。本發(fā)明所述硅微粉進一步加強其早期膠凝的作用，防止干粉砂漿在使用中因沒有早期膠凝的作用而脫落，進而無法施工，但其成本較高，加入量不能大，本發(fā)明硅微粉重量含量為1%～2%效果佳。本發(fā)明所述砂子為普通的黃沙，用作干粉砂漿的骨料。上述一種含燒結(jié)干法脫硫灰的干粉砂漿的制備方法，包括以下步驟：1）按配比分別稱量原料燒結(jié)干法脫硫灰、砂子、水泥、粉煤灰、硅微粉后同時投入攪拌機內(nèi)；2)用攪拌機拌合混勻20min-30min，獲得所述的干粉砂漿。上述一種含燒結(jié)干法脫硫灰的干粉砂漿的使用方法，在干粉砂漿中加入水攪拌均勻，水和干粉砂漿的質(zhì)量比為2/10～3/10。本發(fā)明干粉砂漿使用中加水量的控制直接影響使用效果，水量過高或者過低都將影響砂漿的性能，主要是影響稠度即砂漿的稀稠程度，砂漿中加水太多就變稀，稠度過低，砂漿太稀抹涂時砂漿易流淌，容易出現(xiàn)分層；砂漿中加水過少就變稠，稠度高，砂漿太稠抹涂時砂漿不易抹平。本發(fā)明干粉砂漿使用時，水和干粉砂漿的質(zhì)量比為2/10～3/10效果為佳。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果：1.本發(fā)明干粉砂漿的原料組分中水泥、砂子用量較普通干粉砂漿降低明顯，制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低，實現(xiàn)了燒結(jié)干法脫硫灰增值利用。2.本發(fā)明干粉砂漿使用效果好，性能穩(wěn)定，得到達到了國家標準GB/T25181-2010性能的要求。3.本發(fā)明無需對燒結(jié)干法脫硫灰進行煅燒處理，節(jié)約了能源。具體實施方式下面結(jié)合實例例1-5，對本發(fā)明作進一步說明。一種含燒結(jié)干法脫硫灰的干粉砂漿，其原料組分的質(zhì)量百分比為：燒結(jié)干法脫硫灰4%～10%、砂子70%～78%、水泥10%～12%、粉煤灰6%～7%、硅微粉1%～2%，各原料組分質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明實施例原料配比見表1。本發(fā)明所述砂子為普通的黃沙，用作干粉砂漿的骨料。上述一種含燒結(jié)干法脫硫灰的干粉砂漿的制備方法，包括以下步驟：1）按配比分別稱量原料燒結(jié)干法脫硫灰、砂子、水泥、粉煤灰、硅微粉后同時投入攪拌機內(nèi)；2)用攪拌機拌合混勻20min-30min，獲得所述的干粉砂漿。表1本發(fā)明原料組分質(zhì)量百分比（%）原料組分燒結(jié)干法脫硫灰（%）砂子水泥（%）粉煤灰（%）硅微粉（%）本發(fā)明4-1070-7810～126～71～2實施例14781062實施例26761062實施例38741162實施例49721261實施例510701271本發(fā)明干粉砂漿使用時，在干粉砂漿中加入水攪拌均勻，水和干粉砂漿的質(zhì)量比為2/10，使用后按照《預拌砂漿》GB/T25181-2010進行相關(guān)性能的檢測，結(jié)果見表2。表2本發(fā)明干粉砂漿使用后的性能參數(shù)類別保水率/%凝結(jié)時間/h14d拉伸粘結(jié)強度/MPa28d收縮率/%GB/T25181-2010≥883-10≥0.15≤0.2實施例19170.310.11實施例29280.320.13實施例39380.350.10實施例49390.350.10實施例59490.360.13從表2中可看出，按照實施例1-5中的配方，得到的試樣的保水率、凝結(jié)時間、14d拉伸粘結(jié)強度和28d收縮率四個性能指標達到國家標準GB/T25181-2010的要求；干粉砂漿原料組分中用燒結(jié)干法脫硫灰可以替代部分砂子、水泥，擴大了燒結(jié)干法脫硫灰使用范圍，節(jié)約砂子、水泥，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，但本發(fā)明不應該局限于該實施例所公開的內(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)明保護的范圍。當前第1頁1 2 3