本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种湿磨钡渣掺合料及其制备方法和应用。
背景技术：
钡渣是用重晶石提炼生产钡盐过程中排出的固体废弃物，其成分主要含有酸溶性钡和水溶性钡，具有毒性，是危险废弃物。钡渣如果长期堆放，不仅占用大量土地，而且日晒高温下容易发生自燃，放出有毒气体，经雨水渗透，产含硫化物的渗滤液污染水体，同时废渣中硫化钡和酸溶性钡会对土壤产生危害作用。目前，随着化工工业的发展,含钡废渣在我国的产生量越来越大，2006年达到40万t，随着生产的发展，2009年仅贵州红星发展股份公司碳酸钡年产生量就达到了30万t钡渣产生量也逐年增加。由于处理途径有限,目前主要以堆放为主，我国钡渣累计堆存已经超过千万吨，对钡渣的综合利用十分必要。
目前关于钡渣作为开发资源进行利用的研究较少，而水泥混凝土作为基建行业大宗利用材料，通常需要加入掺和料来改善其性能并降低其生产成本，但水泥混凝土中常用掺和料如粉煤灰、矿渣等面临资源紧缺的问题，钡渣中含有一定量的水泥熟料矿物，其主要化学组成为SiO2，CaO，Al2O3,BaO等，因此，若将钡渣用于水泥混凝土掺和料的制备，对其资源利用具有十分重要的意义。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种湿磨钡渣掺合料，以解决现有钡渣资源化利用率低的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种湿磨钡渣掺合料，按质量百分数计，所述湿磨钡渣掺合料由以下组分经湿磨工艺制得：钡渣：25-40％，促进剂：1-3％，表面改性剂：1-3％，余量为水。
可选地，所述促进剂为三乙醇胺与三异丙醇胺的水溶液；按质量百分数计，所述水溶液中所述三乙醇胺为10-30％，所述三异丙醇胺为10-30％。
可选地，所述表面改性剂为聚羧酸减水剂与魔芋胶的水溶液；按质量百分数计，所述水溶液中所述聚羧酸减水剂为5-10％，所述魔芋胶为0.01-0.05％。
可选地，所述湿磨钡渣掺合料的中值粒径为2-3μm。
本发明的第二目的在于提供一种制备上述湿磨钡渣掺合料的方法，该制备方法包括以下步骤：
将所述钡渣、所述促进剂、所述表面改性剂和所述水混合得到混合物料A；
采用湿磨工艺将所述混合物料A磨细，即得湿磨钡渣掺合料。
本发明的第三目的在于提供一种上述湿磨钡渣掺合料在水泥基材料中的应用，在该应用中，所述水泥基材料包括水泥；所述湿磨钡渣掺合料等量取代10～20％的所述水泥。
相对于现有技术，本发明所述的湿磨钡渣掺合料具有以下优势：
1、本发明的湿磨钡渣掺合料以钡渣为主要原料，采用湿磨工艺，提高其细度，增大其比表面积，促进了钡渣中钡、钙、铝离子的溶出，有利于促进水泥早期水化，进而提高水泥基材料的早期强度，且钡渣可为水泥的水化提供了适宜的碱性环境，进而有利于提高其参与水泥水化反应的反应效率，从而将其取代水泥后，可保证水泥基材料的后期强度不会下降甚至有提高，本发明的湿磨钡渣掺合料可取代10-20％的水泥，为钡渣的资源化利用提供一种新方向，大大提高了钡渣的资源化利用率，且提高了钡渣产品的附加值，而且本发明采用钡渣掺合料取代水泥后，可降低胶凝材料的用量，进而有利于降低水泥基材料的生产成本。
2、本发明采用湿磨方法制备钡渣掺合料，制备工艺简单，制备过程易控制，而且本发明在湿磨过程中加入表面改性剂和促进剂，一方面，可进一步提高湿磨效率，进而降低制备能耗，另一方面，可使本发明的湿磨钡渣掺合料具有良好的稳定性和分散性，将其用于水泥混凝土可提高浆体的流动性，从而有利于提高其适应性。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
表1为本发明实施例1～实施例4的湿磨钡渣掺合料中各组分的配比以及各实施例湿磨钡渣掺合料的细度。表2为本发明实施例1～实施例4中促进剂和表面改性剂的组分。
表1
表2
采用下述方法制备实施例1～实施例4的湿磨钡渣掺合料，具体包括以下步骤：
按照上述原料配方，先将钡渣放入湿磨机中，然后加入促进剂和表面改性剂，再加入水，得到混合物料A；
开启湿磨机，将混合物料A磨细，直至混合物料A的中值粒径达到2-3μm，滤出研磨体，即得湿磨钡渣掺合料。
将实施例1～实施例4的湿磨钡渣掺合料用于水泥基材料，在该应用中，水泥基材料包括水泥；湿磨钡渣掺合料等量取代10～20％的水泥，即湿磨钡渣掺合料内掺10～20％。
参照标准GB8076-2008对掺有实施例1～实施例4的湿磨钡渣掺合料的水泥基材料(水泥砂浆)进行力学性能的测试，并将其与未掺本发明湿磨钡渣掺合料的水泥基材料进行对比(对比例)，其中，水泥基材料的水胶比为0.38。测试结果如表3所示。
表3
由表3可知，实施例1～实施例4的湿磨钡渣掺合料等量取代10-20％的水泥时，普通硅酸盐水泥砂浆3d、7d、28d抗压强度均高于对比例，说明实施例1～实施例4的湿磨钡渣掺合料的加入可促使水泥快速水化，从而使得水泥基材料的早期强度大幅度提升，且后期强度仍能维持不下降甚至实现一定的增长，具有大规模推广的价值。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。