矿渣激化及制造方法和矿渣砌筑粉及制造方法与流程

本发明涉及一种矿渣激化及制造方法和矿渣砌筑粉及制造方法，属于矿物废弃物制备建材的领域。

背景技术：

钛石膏是化工厂生产钛白粉所产生的工业废泥，出厂含水量约40～55%，无毒、黏度大，呈铁红色，因含三氧化硫量类于石膏，故简称“钛石膏”。根据钛石膏化学成份分析，完全可以应用到水泥生产中，但由于该固废品种的黏性太大，湿料入厂占用场地太大、黏性大，堆积会坍落。烘干时附着在烘干机上，堵下料口，粘皮带，粘提升机。因而导致该废弃物无法有效利用。

高炉矿渣是活性较好的固体废渣料，能够作为水泥原料，且国家有明确的标准（gb/t18046-2017）。该材料在作为水泥原料时需要碱性和硫酸钙类化学成分的激化，简称“碱激化”，便可形成水泥石。

电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。1t电石加水可生成300多kg乙炔气，同时生成10t含固量约12%的电石渣浆。利用电石渣可以代替石灰石制水泥、生产生石灰用作电石原料、生产化工产品、生产建筑材料及用于环境治理等。

技术实现要素：

本发明提供一种一种矿渣激化及制造方法和矿渣砌筑粉及制造方法，解决上述废弃物的利用问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

矿渣激化剂，成分包括钛石膏和电石渣，成分包括钛石膏和电石渣，其中钛石膏占总质量的5～98%，电石渣占总质量的2～95%。

作为优选，两种成分的添加比例为75%:25%。

制备矿渣激化剂的方法，包括以下步骤：

1)取钛石膏放入计量皮带，计量皮带将计量的钛石膏送入无底栏破碎机内粉碎，破碎后的钛石膏输送入二级悬绞式搅拌机内；

2)取电石渣放入计量皮带上，计量皮带将计量的电石渣送入二级悬绞式搅拌机内；

3)二级悬绞式搅拌机将破碎后的钛石膏和电石渣进行搅拌混合均匀，搅拌混合均匀后的混合物放入圆盘式成球机内，将混合物加工成球状颗粒；

4)最后成球状的混合物颗粒输送到成品仓存储或进行堆放烘干。

矿渣砌筑粉，包括上述内容的矿渣激化剂和矿渣，质量分数为激化剂占总质量的18%，矿渣为82%。

制造所述的矿渣砌筑粉的方法，将矿渣激化剂与矿渣进行均匀混合，然后将两者粉磨，粉磨后粒径比表面积≥420m²/g，粉磨后的颗粒为矿渣砌筑粉。

本发明的优点在于：将矿渣、钛石膏、电石渣等工业废弃物作为建筑原料，实现了废弃矿物工业废渣的再利用，实现环保目的；上述废弃物部分为已长期堆积，本发明将上述产物有效利用，实现了经济效益；

电石渣和高炉矿渣综合利用作为建筑互补材料，达到了建筑材料的质量要求。

附图说明

图1是本发明的矿渣激化剂的制备工艺流程图。

具体实施方式

下面对本发明的具体结构进行进一步的说明：

本发明矿渣激化剂，成分包括钛石膏和电石渣，其中钛石膏占总质量的5～98%，电石渣占总质量的2～95%。

制备矿渣激化剂的方法，工艺图如图1所示，包括以下步骤：

1)取钛石膏放入计量皮带，计量皮带将计量的钛石膏送入无底栏破碎机内粉碎，破碎后的钛石膏输送入二级悬绞式搅拌机内；

2)取电石渣放入计量皮带上，计量皮带将计量的电石渣送入二级悬绞式搅拌机内；

3)二级悬绞式搅拌机将破碎后的钛石膏和电石渣进行搅拌混合均匀，搅拌混合均匀后的混合物放入圆盘式成球机内，将混合物加工成球状颗粒；

4)最后成球状的混合物颗粒输送到成品仓存储或进行堆放烘干。

本发明利用上述的矿渣激化剂制造矿渣砌筑粉，成分包括矿渣激化剂和矿渣，质量分数为矿渣激化剂占总质量的18%，矿渣占总质量的82%。

制造矿渣砌筑粉的方法，将矿渣激化剂与矿渣进行均匀混合，然后将两者粉磨，粉磨后粒径比表面积≥420m²/g，粉磨后的颗粒为矿渣砌筑粉。

下面以矿渣激化剂的各成分不同加入量制成的矿渣砌筑粉使用强度进行实施说明：

实施例1

矿渣激化剂中，钛石膏和电石渣两种成分的添加比例为75%:25%，矿渣砌筑粉中矿渣激化剂占矿渣砌筑粉质量的18%，矿渣占矿渣砌筑粉质量的82%。

矿渣砌筑粉制备的建筑砌块，3天强度≥10mpa，28天强度≥20mpa，达到低标号水泥标准。

实施例2

矿渣激化剂中，钛石膏添加比例为5%、电石渣95%，矿渣砌筑粉中矿渣激化剂占矿渣砌筑粉质量的18%，矿渣占矿渣砌筑粉质量的82%。

矿渣砌筑粉制备的建筑砌块凝结超快，强度生成不充分

实施例3

矿渣激化剂中，钛石膏质量占比为98%、电石渣2%，矿渣砌筑粉中矿渣激化剂占矿渣砌筑粉质量的18%，矿渣占矿渣砌筑粉质量的82%。

矿渣砌筑粉制备的建筑砌块凝结时间偏长，矿渣激化不充分，活性不能发挥，强度偏低

实施例4

矿渣激化剂中，钛石膏添加比例为15%，电石渣85%，矿渣砌筑粉中矿渣激化剂占矿渣砌筑粉质量的18%，矿渣占矿渣砌筑粉质量的82%。

矿渣砌筑粉制备的建筑砌块凝结时间太快，微粉强度无法发挥。

对比例

矿渣砌筑粉不添加矿渣激化剂，矿渣粉磨后制作建筑砌块，3天和28天强度均为零。

本发明的机理：

高炉矿渣是活性较好的固体废料，国家有明显的标准（gb/t18046-2017），该材料需要碱性或硫酸钙类化学成分的激化，简称“碱激化”，便可形成水泥石。本发明经过十几年探索、试验，最终选中该钛石膏与电石渣相结合，经过3：1比例配比后，形成矿渣微粉激化剂化。

下面以矿渣激化剂的不同加入量制成的矿渣砌筑粉使用强度进行实施说明：

本实施以净浆检测进行实验，依据水泥检测标准用水量做参考。在不加标准砂情况下，粉状物矿渣砌筑粉制作成型胶凝材料试块进行三天凝结强度试验。

下表为矿渣砌筑粉净浆制作成型的胶凝材料试块三天强度比较表：

从上表中可以看出，以矿渣激化剂占矿渣砌筑粉质量的18%，矿渣占矿渣砌筑粉质量的82%制作的胶凝材料试块3天强度达到国家32.5级水泥强度。

从上述内容可以得出，本发明矿渣激化剂添加在矿渣砌筑粉中，对矿渣砌筑粉有明显的硬度增强效果。该矿渣激化剂应用于矿渣砌筑粉的生产过程中，能使矿渣微粉由自身无强度的活性材料变成另一种自身强度相当于国家32.5级水泥强度高活性矿渣砌筑粉。

除本发明矿渣砌筑粉单独使用，本发明矿渣砌筑粉还能够掺入普通水泥中，其有以下优点：一是同等级矿渣水泥可节省熟料约10%；二是“矿渣砌筑粉”应用到制造混凝土中可节省水泥用量的约10%，效益巨大。

本发明矿渣砌筑粉添加在水泥制造中，使水泥低碱、早强、节省熟料，降低成本。添加在混凝土生产中，能够改善流动性，增加密度和强度，节省水泥。本发明矿渣砌筑粉制造“园林轻质混凝土”可固土、种草、植树。园林轻质混凝土是一种泥沙混凝土，可塑性好，可喷浆做山体造型，不怕雨水冲刷，但还可生长植物，普通水泥无法做到。本发明矿渣砌筑粉作为金属矿业胶结尾砂对采空区进行充填，性能和效率均优于水泥，成本更低。本发明矿渣砌筑粉作为一种新型水硬性胶凝材料问世于建材市场，以低碱、细度小，弥补普通水泥的性能不足，能够实现注浆、喷涂、砌筑等专项工程。

本发明将矿渣、钛石膏、电石渣等工业废弃物作为建筑材料原料，实现了废弃矿物工业废渣的再利用，实现环保目的。上述废弃物部分为已长期堆积，本发明将上述产物有效利用，实现了经济效益。电石渣和高炉矿渣综合利用作为建筑互补材料，达到了建筑材料的质量要求。