本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用噴霧干燥工藝把除氯堿渣混合物漿體制備成粉體，作為保水劑的方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：堿渣是氨堿法生產(chǎn)純堿而產(chǎn)生的廢渣，我國目前是世界上最大的純堿生產(chǎn)國，每年因生產(chǎn)純堿而產(chǎn)生的堿渣高達(dá)300萬噸，如此大量的堿渣早已引起了許多環(huán)境污染問題。但堿渣氯離子含量極高，在絕干狀態(tài)下，氯離子的離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到10％，這給堿渣的綜合治理帶來了極大的困難，目前我國堿渣利用率只有3～4％，主要還是堆存或填海處理，這也造成了很大的環(huán)境問題。通過對堿渣微觀結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)堿渣中有大量微小孔隙，因此考慮將堿渣除氯后，用作砂漿和混凝土的保水劑。目前砂漿和混凝土保水劑領(lǐng)域研究較多的是有機(jī)保水劑。(1)砂漿中主要采用纖維素醚類保水劑改善砂漿粘結(jié)性能。近年來，各類新型墻體材料被廣泛應(yīng)用，其表面粗糙多孔，涂抹在其上的砂漿中的拌合水會很快被墻體材料吸走，這對砂漿性能，特別是粘結(jié)強(qiáng)度和抗裂性能均提出了更高的要求。摻入纖維素醚類保水劑能夠有效解決這一問題，但這種保水劑也存在價(jià)格高的問題，急需開發(fā)低價(jià)的無機(jī)保水劑。(2)混凝土中主要采用高吸水性樹脂(SAP)改善混凝土性能?；炷恋淖允湛s一直是水泥基膠凝材料難以避免的問題。尤其是高性能混凝土水灰比低，自收縮較大，更易于產(chǎn)生裂縫，影響結(jié)構(gòu)耐久性。國內(nèi)外研究主要借助SAP的高吸水性，實(shí)現(xiàn)混凝土的內(nèi)養(yǎng)護(hù)，改善混凝土的收縮。但SAP同樣存在價(jià)格較高的問題，而且SAP具有吸水膨脹性，摻合到混凝土中，當(dāng)SAP釋放其儲藏的水分時(shí)，SAP體積縮小，易引起混凝土空隙率大等一系列問題。目前我國正在大力推廣高性能混凝土，急需能夠低成本解決高性能混凝土的自干燥收縮問題的技術(shù)。為提高砂漿的保水率，前期申請人進(jìn)行了用除氯堿渣混合物作為砂漿保水劑的研究，并取得良好效果，但除氯堿渣混合物經(jīng)過脫水-干燥處理后，會粘結(jié)成團(tuán)，難以分散。因此前期均采用在使用前將除氯堿渣混合物加水制漿的方式進(jìn)行應(yīng)用，但這種方式存在實(shí)際施工操作不便的問題。申請人還利用除氯堿渣混合物開發(fā)了高保水性水泥(專利號ZL201410383582.6)，利用除氯堿渣混合物提高水泥的保水性。將除氯堿渣混合物加入水泥中，雖然使用方便，但需要有水泥廠進(jìn)行專門生產(chǎn)，實(shí)際推廣應(yīng)用較為困難。有鑒于此，提出將除氯堿渣混合物制粉，使用時(shí)作為保水劑加入砂漿和混凝土中的思路。制備粉體的方法可以是直接采用粉磨的方法把除氯堿渣混合物制備成粉體，但此方法會破壞除氯堿渣混合物的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)，致使保水性會有所下降。如果采用噴霧干燥工藝，將除氯堿渣混合物制粉，既可將除氯堿渣混合物制備成粉體，又可最大程度地保留除氯堿渣混合物內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：采用噴霧干燥工藝對除氯堿渣混合物進(jìn)行處理，在保證除氯堿渣混合物保水性能的同時(shí)，將除氯堿渣混合物制備成粉體保水劑，解決砂漿和混凝土的性能問題，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下。一種無機(jī)粉體保水劑的噴霧干燥制備方法，包括如下步驟：1)將返砂返石破碎、粉磨成返砂返石粉，待用；2)將返砂返石粉、堿渣和水混合均勻后得到返砂返石粉、堿渣和水的混合物，將返砂返石粉、堿渣和水的混合物進(jìn)行脫水處理，得到氯離子含量低于混合物中固體總質(zhì)量1.0wt％的除氯堿渣混合物；3)往氯離子含量低于混合物中固體總質(zhì)量1.0wt％的除氯堿渣混合物中加入水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制成除氯堿渣混合物漿體；4)將除氯堿渣混合物漿體引入噴霧干燥設(shè)備，制成0.30mm篩余小于10wt％的粉體，得到所述無機(jī)粉體保水劑。進(jìn)一步地，步驟3)中所述的除氯堿渣混合物漿體的固體質(zhì)量百分比取決于噴霧干燥設(shè)備的所允許的漿體濃度以及噴霧形成的液滴粒徑的大小，優(yōu)選為20wt％～40wt％。進(jìn)一步地，步驟4)中所述的噴霧干燥設(shè)備采用的霧化器為具有霧化效果的裝置，包括離心式霧化器、壓力式霧化器和氣流式霧化器中的一種。進(jìn)一步地，步驟4)中，干燥室內(nèi)的溫度控制范圍是不超過120℃或360℃～800℃。由以上所述制備方法制得的無機(jī)粉體保水劑。所述無機(jī)粉體保水劑在砂漿中的使用方法是以取代砂漿中的膠凝材料，摻量為總的膠凝材料的5wt％～20wt％。所述無機(jī)粉體保水劑在混凝土中的使用方法是以取代混凝土中的膠凝材料，摻量為總的膠凝材料的2wt％～15wt％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明制備的粉體保水劑粒徑均勻，是一種良好的砂漿和混凝土摻合料。(2)在制備粉體保水劑的過程中，能最大程度的保留除氯堿渣內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)，保水性好。(3)本發(fā)明制備的粉體保水劑，主要成分為無機(jī)材料，性能穩(wěn)定，需水量小，能有效改善砂漿和混凝土性能，且極大降低了保水劑的使用成本。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1利用噴霧干燥法和除氯堿渣混合物制備無機(jī)粉體保水劑：1)將返砂返石經(jīng)破碎、粉磨成返砂返石粉，待用；2)將返砂返石粉、堿渣和水混合均勻后得到返砂返石粉、堿渣和水的混合物，將返砂返石粉、堿渣和水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為82％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.2wt％的除氯堿渣混合物；3)往氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.2wt％的除氯堿渣混合物中加入水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制成固體質(zhì)量百分比為20wt％的除氯堿渣混合物漿體；4)將除氯堿渣混合物漿體引入噴霧干燥設(shè)備，霧化器為離心式霧化器，干燥室內(nèi)的溫度為80℃，得到0.30mm篩余為4wt％的粉體保水劑。實(shí)施例2利用噴霧干燥法和除氯堿渣混合物制備無機(jī)粉體保水劑：1)將返砂返石經(jīng)破碎、粉磨成返砂返石粉，待用；2)將返砂返石粉、堿渣和水混合均勻后得到返砂返石粉、堿渣和水的混合物，將返砂返石粉、堿渣和水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為88％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.7wt％的除氯堿渣混合物；3)往氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.7wt％的除氯堿渣混合物中加入水，充分?jǐn)嚢杈鶆颍瞥晒腆w質(zhì)量百分比為40wt％的除氯堿渣混合物漿體；4)將除氯堿渣混合物漿體引入噴霧干燥設(shè)備，霧化器為離心式霧化器，干燥室內(nèi)的控制溫度為120℃，得到0.30mm篩余為6wt％的粉體保水劑。實(shí)施例3噴霧干燥法制備除氯堿渣混合物無機(jī)粉體保水劑：1)將返砂返石經(jīng)破碎、粉磨成返砂返石粉，待用；2)將返砂返石粉、堿渣和水混合均勻后得到返砂返石粉、堿渣和水的混合物，將返砂返石粉、堿渣和水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為84％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.3wt％的除氯堿渣混合物；3)往氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.3wt％的除氯堿渣混合物中加入水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制成固體質(zhì)量百分比為30wt％的除氯堿渣混合物漿體；4)將除氯堿渣混合物漿體引入噴霧干燥設(shè)備，霧化器為離心式霧化器，干燥室內(nèi)的控制溫度為110℃，得到0.30mm篩余為5wt％的粉體保水劑。實(shí)施例4噴霧干燥法制備除氯堿渣混合物無機(jī)粉體保水劑：1)將返砂返石經(jīng)破碎、粉磨成返砂返石粉，待用；2)將返砂返石粉、堿渣和水混合均勻后得到返砂返石粉、堿渣和水的混合物，將返砂返石粉、堿渣和水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為85％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.4wt％的除氯堿渣混合物；3)往氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.4wt％的除氯堿渣混合物中加入水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制成固體質(zhì)量百分比為30wt％的除氯堿渣混合物漿體；4)將除氯堿渣混合物漿體引入噴霧干燥設(shè)備，霧化器為壓力式霧化器，干燥室內(nèi)的控制溫度為360℃，得到0.30mm篩余為8wt％的粉體保水劑。實(shí)施例5噴霧干燥法制備除氯堿渣混合物無機(jī)粉體保水劑：1)將返砂返石經(jīng)破碎、粉磨成返砂返石粉，待用；2)將返砂返石粉、堿渣和水混合均勻后得到返砂返石粉、堿渣和水的混合物，將返砂返石粉、堿渣和水的混合物進(jìn)行脫水處理，脫水后含水率為83％，得到氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.5wt％的除氯堿渣混合物；3)往氯離子含量為混合物中固體總質(zhì)量0.5wt％的除氯堿渣混合物中加入水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制成固體質(zhì)量百分比為30wt％的除氯堿渣混合物漿體；4)將除氯堿渣混合物漿體引入噴霧干燥設(shè)備，霧化器為壓力式霧化器，干燥室內(nèi)的控制溫度為800℃，得到0.30mm篩余為9wt％的粉體保水劑。將實(shí)施例1～5中制得的無機(jī)粉體保水劑分別摻入按水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)制得的水泥膠砂中，摻入的無機(jī)粉體保水劑取代水泥，分別測得摻入不同無機(jī)粉體保水劑的水泥膠砂的保水性如表1。表1摻入不同無機(jī)粉體保水劑的水泥膠砂的保水性實(shí)施例編號摻量(wt％)保水性(％)空白—85.81591.611093.111595.012096.221092.331093.241094.651094.5由表1可知，摻加所述無機(jī)粉體保水劑后，水泥膠砂的保水性得到明顯提高，達(dá)到91％以上，且保水性隨無機(jī)粉體保水劑摻量的增加而提高。將實(shí)施例1～5中得到的無機(jī)粉體保水劑分別摻入配合比如表2的混凝土中。表2混凝土配合比其中，當(dāng)無機(jī)粉體保水劑摻入配合比如表2的混凝土中時(shí)，摻入的無機(jī)粉體保水劑的摻量平均分為兩部分，分別取代粉煤灰和粒化高爐礦渣微粉。摻入無機(jī)粉體保水劑的混凝土的24h自收縮率如表3。表3摻入無機(jī)粉體保水劑的混凝土24h自收縮率實(shí)施例編號摻量(wt％)24h自收縮(×10-6)空白—56.31243.511026.711522.52534.931027.841025.051026.3由表3可知，摻加所述無機(jī)粉體保水劑后，混凝土的收縮性明顯減小。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合及簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3