一種節(jié)能環(huán)保型淤泥改性材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及環(huán)境修復(fù)工程和水利工程技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種節(jié)能環(huán)保型渺泥改 性材料，同時設(shè)及一種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國江河縱橫，湖泊眾多，但是由于環(huán)境污染和水體自然老化等多種原因，湖泊、 河道渺積和污染問題日益嚴(yán)重。渺積的渺泥不僅造成湖泊河道儲水量驟減、通航能力下降 等水利問題，大量積累污染物的渺泥還成為湖泊河流的內(nèi)源污染源，對運(yùn)些水體的環(huán)境功 能造成極大影響，運(yùn)些都嚴(yán)重制約了水環(huán)境治理的整體進(jìn)程。
[0003] 清渺疏竣是解決江河湖泊的水利和環(huán)境問題的重要舉措。但是疏竣渺泥因?yàn)楹?率高、壓縮性高、強(qiáng)度低和含有有毒有害污染物，造成其安全處理處置成為一大難道。目前 渺泥處理的一種有效方法是：在渺泥中加入改性材料，改善渺泥脫水性能、提高脫水效率、 增強(qiáng)工程性質(zhì)和固化穩(wěn)定化其中的有毒有害污染物，從而使渺泥轉(zhuǎn)化為可W資源化利用的 工程用±。而開發(fā)合適的渺泥改性材料則是運(yùn)種處理方法的前提和關(guān)鍵。
[0004] 另外，在冶金、化工、電力等工業(yè)的生產(chǎn)活動中會產(chǎn)生大量的固體廢棄物，運(yùn)些工 業(yè)廢渣未被有效利用。運(yùn)些廢渣具有潛在的活性或膠凝性，開發(fā)運(yùn)類廢渣的高效利用技術(shù) 對于促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、提高節(jié)能減排工作的效率具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料及 其制備方法，該改性材料能夠?qū)κ杩⒚炷噙M(jìn)行物理化學(xué)改性，有效改善渺泥的脫水效率，提 高脫水后渺泥的工程性質(zhì)，固化穩(wěn)定化其中的有毒有害重金屬。該制備方法工藝流程簡單， 操作方便。
[0006] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料，由W下重量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成：
[0008] 工業(yè)廢渣 60-85% 水泥熟料 5-15% 二水右膏 5-15% 石灰石 2-10% 激發(fā)劑 I3，^ 助磨劑 0.05-0.5%O
[0009] -種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料，由W下重量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成：
[0010] 工業(yè)廢渣 60-70% 水泥熟料 10-15% 二氷石膏 8-12% 石灰石 5-10 % 激發(fā)劑 2-3 % 助磨劑 0.2-0.5%。
[0011] 一種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料，由W下重量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成：
[0012] 工業(yè)廢渣 仿.7 〇/〇 水泥熟料 15 % 二水石膏 ]〇% 石灰石 S%: 激發(fā)劑 3% 助磨劑 0.3 %.
[0013] 所述的工業(yè)廢渣為高爐礦渣與鋼渣、粉煤灰、憐渣、娃儘渣、銘鐵渣、煤桿石、燒頁 巖、燒粘±和煤渣中至少一種的混合物。
[0014] 所述的激發(fā)劑為碳酸鋼、氨氧化鋼和娃酸鋼中的至少一種。
[0015] 所述的助磨劑為=乙醇胺、丙=醇、二甘醇、辛醇、木質(zhì)素橫酸巧和糖巧中的至少 一種。
[0016] 一種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料的制備方法，包括如下步驟：
[0017] 1)按照權(quán)利要求1所述的配比稱取各原料；
[0018] 2)將稱取的各原料混合均勻得原料混合物，然后將原料混合物在200~400°C下 烘干20-40分鐘，再將烘干的原料混合物粉磨20-40分鐘，使其比表面積達(dá)SOOm2AgW上。
[0019] 本發(fā)明的節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料的作用原理如下：
[0020] 該改性材料中含有的娃酸巧、侶酸巧和鐵侶酸巧等在有水的條件下，與水作用生 成水化娃酸巧（CSH)凝膠、水化侶酸巧、氨氧化巧和巧抓石。隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，工業(yè)廢 渣中的活性娃酸根和侶酸根，與氨氧化巧和二水硫酸巧作用，同樣生成CSH凝膠和巧抓石， 由此水化生成大量的CSH凝膠、巧抓石和氨氧化巧。針狀巧抓石起著骨架作用，與CSH凝膠 共同粘接渺泥中的±粒，在渺泥顆粒之間形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)±粒間的連結(jié)。巧抓石的形 成W及氧化巧水化，可W吸收大量孔隙水和弱結(jié)合水，并產(chǎn)生較大的固相體積膨脹，填充了 孔隙，起密實(shí)作用，進(jìn)一步強(qiáng)化了±粒間連結(jié)，也排擠出了孔隙水。而水化產(chǎn)生的氨氧化巧 被粘±吸附而團(tuán)粒化，并與堿、S化共同激發(fā)±粒的火山灰活性，形成C甜凝膠和膨脹性的巧 抓石，從而使渺泥經(jīng)改性后具有較高的強(qiáng)度，較好的壓縮性和耐水性。在運(yùn)個過程中，渺泥 ±粒的表面結(jié)構(gòu)也發(fā)生了改變，由親水性轉(zhuǎn)變成疏水性，提高了渺泥的析水效果，使得渺泥 的脫水固結(jié)性能顯著改善，與此同時，水化形成的娃侶酸鹽礦物通過化合、包裹、吸附等作 用，能夠固化穩(wěn)定化渺泥中有毒有害物質(zhì)（如：重金屬），有效降低運(yùn)些重金屬離子向周圍 環(huán)境釋放的浸出濃度。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于：
[0022] 1)該改性材料W工業(yè)廢渣為主要原料，能夠?qū)⒐I(yè)生產(chǎn)活動中產(chǎn)生大量的固體廢 棄物進(jìn)行充分的資源化再利用，有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高了社會節(jié)能環(huán)保水平。
[0023] 2)渺泥經(jīng)本發(fā)明的改性材料改性后，其脫水性能和工程性質(zhì)明顯改善，能夠滿足 江河堤巧填筑材料、工程回填用±、園林用±、山體修復(fù)用±和填埋場覆蓋±等多種場合的 要求，有助于實(shí)現(xiàn)渺泥的資源化利用。試驗(yàn)表明，渺泥經(jīng)本發(fā)明的改性材料改性后，其各項(xiàng) 性能如下：含水率低于40 %，粘聚力大于50KPa，內(nèi)摩擦角大于25°C，屯天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度 不小于IOOKPa。
[0024] 3)渺泥經(jīng)本發(fā)明的改性材料改性后，其所含的重金屬的浸出濃度明顯下降，對周 圍環(huán)境基本實(shí)現(xiàn)了無重金屬污染，從而實(shí)現(xiàn)了渺泥的無害化安全處理。
[00巧]4)該制備方法工藝流程簡單，操作方便，生產(chǎn)成本低，對環(huán)境無污染。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 一種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料，由W下重量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成：
[0029] 高爐礦渣 巧.95 鋼渣 28 粉煤灰 30 水泥熟料 5 二水石膏 5 石灰石 5 氨氧化鋼 I 蘭乙醇胺 0 05。
[0030] 此處的鋼渣、粉煤灰可W由憐渣、娃儘渣、銘鐵渣、煤桿石、燒頁巖、燒粘±和煤渣 中一種或幾種代替，代替的效果與采用鋼渣、粉煤是一樣的。
[0031] 上述節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料，其步驟是：
[0032] 1)按照上述配比稱取高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、水泥熟料、二水石膏、石灰石、氨氧 化鋼和=乙醇胺；
[0033] 2)先將各原料混合均勻，得原料混合物，然后將原料混合物置于烘干機(jī)烘干40分 鐘，烘干溫度為250°C，再將烘干的原料混合物在球磨機(jī)中粉磨40分鐘，使其比表面積達(dá) 600m2/kg，即得到該節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料。
[0034] 實(shí)施例2
[0035] -種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料，由W下重量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成：
[0036] 高爐礦渣 33 鋼渣 32.93 水泥熟料 15 二水石膏 15 石灰石 2 旌酸鋼 2 丙H醇 0.05。
[0037] 此處的鋼渣可W由粉煤灰、憐渣、娃儘渣、銘鐵渣、煤桿石、燒頁巖、燒粘±和煤渣 中一種或幾種代替，代替的效果與采用鋼渣是一樣的。
[0038] 上述節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料，其步驟是：
[0039] 1)按照上述配比稱取高爐礦渣、鋼渣、水泥熟料、二水石膏、石灰石、娃酸鋼和丙S 醇；
[0040] 2)先將各原料混合均勻，得原料混合物，然后將原料混合物置于烘干機(jī)烘干30分 鐘，烘干溫度為200°C，再將烘干的原料混合物在球磨機(jī)中粉磨40分鐘，使其比表面積達(dá) 625m2/kg，得到該節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料。
[00川 實(shí)施例3
[0042] 一種節(jié)能環(huán)保型渺泥改性材料，由W下重量百分?jǐn)?shù)的原料制備而成：
[0043] 島爐礦渣 m巧 鋼渣 20 粉媒灰 29
[0044] 水泥熟料 IO 二水石膏 10 石灰石 g 碳酸鋼 這 H乙醇胺 0.05 糖鉤 0.2。
[0045] 此處的鋼渣、粉煤灰可W憐渣、娃儘渣、銘鐵渣、煤桿石、燒頁巖、燒粘±和煤渣中 一種或幾種代替，代替的效果與采用鋼渣、粉煤是一樣的。
[0046] 此處的巧糖、=乙醇胺可W用丙=醇、二甘醇、辛醇和木質(zhì)素橫酸巧中