本發(fā)明涉及了鋼渣預(yù)處理，具體涉及了一種降低鋼渣進(jìn)水膨脹率的活化劑及其制備、使用方法。

背景技術(shù)：

1、我國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展，鋼渣是鋼鐵工業(yè)煉鋼過程中產(chǎn)生大宗固體伴生物，約占鋼產(chǎn)量的12-15％，目前國內(nèi)鋼渣資源化綜合利用存在不少問題，鑒于每年的鋼渣產(chǎn)量不斷增大，堆積在社會中的鋼渣已經(jīng)超過8億噸，而且每年以8000萬噸以上的積存量在不斷增加，對我國土壤、水質(zhì)都造成嚴(yán)重影響，合理利用鋼鐵固廢是我國開展資源綜合利用的關(guān)鍵之一。

2、鋼渣是一種堿性集料，表面存在大量孔隙，因此與瀝青的粘附性能非常好，可用于制備劈裂強(qiáng)度比高、殘留穩(wěn)定度大、抗車轍等性能良好的鋼渣瀝青混凝土。

3、鋼渣在道路領(lǐng)域中的應(yīng)用存在著一個難題，鋼渣內(nèi)含有大量的游離氧化鈣、氧化鎂易發(fā)生水化反應(yīng)導(dǎo)致體積膨脹，加速瀝青混合料路面的開裂。傳統(tǒng)對鋼渣進(jìn)行降低浸水膨脹率預(yù)處理的辦法是在自然環(huán)境中陳伏，這種方法占地面積大且時間長。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)鋼渣降低浸水膨脹率預(yù)處理方法存在占地面積大，預(yù)處理時間長的問題，提供一種降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑及其使用方法，該活化劑是包括植物脲酶溶液和尿素溶液混合得到的，通過控制植物脲酶溶液和尿素溶液的濃度以及添加體積比例，使得制備得到的活化劑能夠表現(xiàn)出良好的降鋼渣浸水膨脹率的效果；使用時，直接將鋼渣和活化劑進(jìn)行浸泡活化即可，活化時間較短，無需較大的占地面，成本較低，表現(xiàn)出意想不到的效果。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，是包括植物脲酶溶液和尿素溶液混合得到的；植物脲酶溶液和尿素溶液的體積比為1:0.75～1.25；

4、其中，植物脲酶溶液是由植物種子粉末與水的混合懸濁液經(jīng)過過濾、離心處理后得到的上清液，植物種子粉末與水的質(zhì)量比為1:10～100；尿素溶液的濃度為0.8～1.5mol/l。

5、本發(fā)明提供了一種降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，該活化劑是包括植物脲酶溶液和尿素溶液混合得到的，通過控制植物脲酶溶液和尿素溶液的濃度以及添加體積比例，使得制備得到的活化劑能夠表現(xiàn)出良好的降鋼渣浸水膨脹率的效果，能夠使鋼渣浸水膨脹率達(dá)到1.2％以下，鋼渣-瀝青混合料體積膨脹率達(dá)到0.8％以下，取得了意想不到的效果。

6、進(jìn)一步的，植物脲酶溶液和尿素溶液的體積比為1:0.75～1。

7、進(jìn)一步的，植物脲酶溶液是植物種子粉末與水的混合懸濁液的離心上清液，植物種子粉末與水的質(zhì)量比為1:20～100。

8、進(jìn)一步的，尿素溶液的濃度為1～1.2mol/l。在一些實施例中，尿素溶液的濃度可在1～1.2mol/l的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

9、進(jìn)一步的，植物脲酶溶液是植物種子粉末與水的混合懸濁液的離心上清液；植物種子粉末為大豆種子粉末、玉米種子粉末、小麥種子粉末中的至少一種。優(yōu)選地，植物種子粉末為大豆種子粉末。

10、進(jìn)一步的，植物種子粉末是采用以下方法制備得到的，以植物種子為原料，進(jìn)行干燥、粉碎處理，得到植物種子粉末。

11、進(jìn)一步的，粉碎處理是采用球磨機(jī)將植物種子研磨至80～120目。

12、進(jìn)一步的，植物脲酶溶液采用以下方法制備得到的，

13、首先，將植物種子粉末與水混合，磁力攪拌；

14、然后，將得到的懸濁液進(jìn)行過濾、離心處理，取上清液即得植物脲酶溶液。

15、進(jìn)一步的，活化劑是使用移液槍將植物脲酶溶液與尿素溶液混合得到的。

16、本發(fā)明的另一目的是為了提供上述活化劑的制備方法。

17、包括以下步驟：將植物脲酶溶液與尿素溶液混合，攪拌均勻，得到活化劑。

18、本發(fā)明的另一目的是為了提供上述活化劑的使用方法。

19、如上述的降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑的使用方法，包括以下步驟，

20、步驟1、將鋼渣與活化劑混合，浸泡；

21、步驟2、將鋼渣過濾出，進(jìn)行室溫風(fēng)干處理。

22、本申請?zhí)峁┑幕罨瘎┑氖褂梅椒?，直接將鋼渣和活化劑進(jìn)行浸泡活化即可，活化時間較短，無需較大的占地面，成本較低，便于推廣應(yīng)用。

23、進(jìn)一步的，所述步驟1中，浸泡的時間為至少24h。浸泡時間過短，鋼渣浸水膨脹率下降過小，無法達(dá)到理想的效果，優(yōu)選地，所述步驟1中，浸泡時間為24h～72h。

24、進(jìn)一步的，所述步驟1中，鋼渣的添加質(zhì)量≥活化劑的添加質(zhì)量，合理的配比，能夠使得鋼渣得到更好的活化。優(yōu)選地，鋼渣與活化劑的質(zhì)量比為3～1：1。

25、進(jìn)一步的，鋼渣粒徑為4.75～13.2mm。

26、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

27、1、本發(fā)明提供了一種降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，該活化劑是包括植物脲酶溶液和尿素溶液混合得到的，通過控制植物脲酶溶液和尿素溶液的濃度以及添加體積比例，使得制備得到的活化劑能夠表現(xiàn)出良好的降鋼渣浸水膨脹率的效果，能夠使鋼渣浸水膨脹率達(dá)到1.2％以下，鋼渣-瀝青混合料體積膨脹率達(dá)到0.8％以下，取得了意想不到的效果。

28、2、本申請?zhí)峁┑幕罨瘎┑氖褂梅椒?，直接將鋼渣和活化劑進(jìn)行浸泡活化即可，活化時間較短，無需較大的占地面，成本較低，便于推廣應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，其特征在于，是包括植物脲酶溶液和尿素溶液混合得到的；植物脲酶溶液和尿素溶液的體積比為1:0.75～1.25；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，其特征在于，植物脲酶溶液和尿素溶液的體積比為1:0.75～1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，其特征在于，植物脲酶溶液是植物種子粉末與水的混合懸濁液的離心上清液，植物種子粉末與水的質(zhì)量比為1:20～100。

4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，其特征在于，尿素溶液的濃度為1～1.2?mol/l。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，其特征在于，植物脲酶溶液是植物種子粉末與水的混合懸濁液的離心上清液；植物種子粉末為大豆種子粉末、玉米種子粉末、小麥種子粉末中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑，其特征在于，植物種子粉末為大豆種子粉末。

7.如權(quán)利要求1-6任意一項所述的降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將植物脲酶溶液與尿素溶液混合，攪拌均勻，得到活化劑。

8.如權(quán)利要求1-6任意一項所述的降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑的使用方法，其特征在于，包括以下步驟，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述步驟1中，浸泡的時間為至少24h。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述步驟1中，鋼渣的添加質(zhì)量≥活化劑的添加質(zhì)量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及了鋼渣預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種降低鋼渣浸水膨脹率的活化劑及其制備、使用方法，該活化劑是包括植物脲酶溶液和尿素溶液混合得到的，通過控制植物脲酶溶液和尿素溶液的濃度以及添加體積比例，使得制備得到的活化劑能夠表現(xiàn)出良好的降鋼渣浸水膨脹率的效果，能夠使鋼渣浸水膨脹率達(dá)到1.2％以下，鋼渣?瀝青混合料體積膨脹率達(dá)到0.8％以下；使用時，直接將鋼渣和活化劑進(jìn)行浸泡活化即可，活化時間較短，無需較大的占地面，成本較低，便于推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：謝娟,黃浩,蔣雨航,周琰,丁哲宇,李帥輝,盧真真,王輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長沙理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18