专利名称：沸腾炉渣的综合利用方法
技术领域：
本发明属于工业废渣的处理技术，更确切地说，是用沸腾炉渣用作混凝土的掺和料和水泥的混合料。
工业废渣的综合利用各国都非常得视，其中有关粉煤灰的利用技术报导比较多，它可用作混凝土和砂浆的掺和料，如CN1163873A，用粉煤灰(渣)作为建筑砂浆的掺和料，以代替石灰和部分砂子，CN1043487A公布了用水泥炉渣和高吸水性树脂制造“炉渣结构材的混凝土”，CN1057823A专利申请提出的炉渣代替砂石为骨料，再加入丙烯纤维和添加剂制作“炉渣纤维轻混凝土”。此外粉煤灰还可以制作粉煤灰水泥以及粉煤灰建材制品如粉煤灰砖等。
本发明的目的是提供一种沸腾炉渣(以下简称沸渣)综合利用方法，即将炉渣作水泥混合料，炉渣粉作水泥混凝土掺和料。
本发明炉渣粉作为水泥混凝土掺和料时，细度(0.045mm方孔筛筛余)≤12％、含水率≤1％≤、需水量比≤105％、烧失量≤3％、SO3≤2％、火山灰活性合格的沸腾炉渣粉加入到由水泥、水、砂、石构成的混凝土中，等量替代部分水泥，视水泥和混凝土种类，沸渣粉取代水泥的限量为25-50％。当使用硅酸盐水泥时沸渣粉用于钢筋混凝土、高强度混凝土，预应力蒸养混凝土(以下统称A类混凝土)，沸渣粉取代水泥的最大限量33％，用于包括中低强度混凝土、泵送混凝土，地下混凝土(以下统称B类混凝土)，沸渣粉取代水泥的最大限量为50％；当使用普通硅酸盐水泥时，用于A类混凝土，沸渣粉取代水泥的最大限量为30％，用于B类混凝土，沸渣粉取代水泥的最大限量为40％。当使用矿渣水泥时，用于A类混凝土，沸渣粉取代水泥最大限量为25％，用于B类混凝土，沸渣粉取代水泥最大限量为33％。所述的沸渣粉用作混凝土掺和料时根据工程需要，可与包括高效减水剂、引气剂、防冻剂在内的各类外加剂同时使用。
本发明所述的沸渣和沸渣粉，是采用石碳纪劣质无烟煤和煤矸石经电厂沸腾炉在1100±50℃下烧制成的呈综红色或灰白色的粒径为3-12mm的沸渣，再经研磨，筛分成细度(0.045mm方孔筛筛余)≤2％的沸渣粉。
本发明所述的沸渣可用作水泥的混合料，它的火山活性成分含量siO2+AL2O3+Fe2O3＝90.25％，其它指标见表1，并列出用于水泥的粉煤灰的国家标准(GB1596-91)规定的指标。从表中的数据看出，本发明的沸渣的指标完全符合GB1596-91规定的指标，有的指标如SO3含量低于标准很多，因此在水泥生产中是一种优质的混合料，具体使用可采用包括制备粉煤灰水泥在内的已知方法。
本发明的沸渣还可以制作湿碾混凝土，该混凝土可用于承重墙砌块和实心砖，其配方是沸渣80-90％、生石灰9-17％、石膏1-3％，制备方法按通常的制备方法进行，即先将生石灰和石膏按配比混合，用球磨机磨成细度为0.08mm筛筛余≤12％的细粉，然后加入沸渣，轮碾10-20分钟，加水，加水量达到所需制品的含水量要求，搅拌、成型、蒸养即可得到成品。蒸养条件对成品强度的影响见表4。
本发明的主要优点本发明所用的沸渣和沸渣粉的火山活性成份高达90.25％，一般粉煤灰均在90％以下，因此沸渣粉在混凝土取代水泥的量较高，最大限量可达50％，一般都在35％左右，而且沸渣指标完全符合GB1596-91标准，其中有害成分如SO3大大的低于规定的指标，是一种优质的水泥混合料，因此本发明是一种很好的沸腾炉渣综合利用途径，不仅具有极大地社会效益，而且也有很大的经济效益，如沸渣粉用于混凝土掺和料，采用等量取代法，年产2.5万吨渣粉，按每吨110元计，年产值可达275万元，而且可节约水泥2.5万吨。
下面通过实例进一步说明本发明的特点。
实例1-5采用北京矿务局煤矸石发电厂沸腾炉渣粉取代不同的水泥量所得到的混凝土的抗压强度实验。所用的水泥为矿渣425#水泥，沸渣粉技术指标见表2，测得的抗压强度见表3。由表3数据可知，沸渣粉取代水泥量33％时，28天强度达到设计强度等级112％，取代水泥量26％时，28天强度等级达到设计强度为127％；从表3中数据还看出，蒸养和标养28天强度基本相等，而且加入沸渣粉后，混凝土的后期强度均有所增加，说明后期强度性能好。
实例6本实例为湿碾混凝土的制备所用的原料沸渣85kg、生石灰12kg、石膏3kg，具体制备过程将生石灰和石膏混合，经球磨机研磨至细度为0.08mm筛筛余12％，再加入沸渣，轮碾20分钟加入20kg水制成混凝土；然后成型、蒸养。蒸养后的成品强度32.4Mpa。
表1
表2
表3
表权利要求
1.一种沸腾炉渣的综合利用方法，其特征在于粒径为3-12mm、SO3≤2％、含水量≤1％、28天抗压强强度达到设计强度等级的65％以上的沸渣按通常方法用作水泥的混合料和湿碾混凝土，沸腾炉渣经研磨成细度(0.045mm方孔筛筛余)≤12％、含水率≤1％、需水量比≤105％、烧失量≤3％、SO3≤2％、火山灰活性合格的沸腾炉渣粉加入到由水泥、水、砂、石构成的混凝土中，等量替代部分水泥，视水泥和混凝土种类，沸渣粉取代水泥的限量为25-50％。
2.按照权利要求1所述的综合利用方法，其特征在于当沸渣粉用作混凝土使用硅酸盐水泥时，用于包括钢筋混凝土、高强度混凝土，预应力蒸养混凝土(以下统称A类混凝土)，沸渣粉取代水泥的最大限量33％，用于包括中低强度混凝土、泵送混凝土，地下混凝土(以下统称为B类混凝土)，沸渣粉取代水泥的最大限量为50％。
3.按照权利要求1所述的综合利用方法，其特征在于当沸渣粉用作混凝土使用普通硅酸盐水泥时，用于A类混凝土，沸渣粉取代水泥的最大限量为30％，用于B类混凝土，沸渣粉取代水泥的最大限量为40％。
4.按照权利要求1所述的综合利用量方法，其特征在于当沸渣粉用作混凝土使用矿渣水泥时，用于A类混凝土，沸渣粉取代水泥最大限量为25％，用于B类混凝土，沸渣粉取代水泥最大限量为33％。
5.按照权利要求1、2、3、4任一种的综合利用方法，其特征在于根据工程需要，沸渣粉替代混凝土中水泥时可与包括高效减水剂、引气剂、防冻剂在内的各类外加剂同时使用。
6.按照权利要求1所述的沸腾炉渣的综合利用方法，其特征在于沸渣用作湿碾混凝土时，其配比沸渣80-90％、生石灰9-17％、石膏1-3％。
全文摘要
本发明是沸腾炉渣的综合利用方法,系将沸渣粉用作混凝土掺和料以取代混凝土中的部分水泥,可视水泥和混凝土的种类,取代水泥的量为25—50%;同时沸渣可用于生产水泥的混合料和湿碾混凝土。本发明是沸腾炉渣的一种很好的综合利用方法,无论是社会效益,或是经济效益都非常显著,具有很好的推广利用价值。
文档编号C04B18/04GK1242344SQ98102868
公开日2000年1月26日 申请日期1998年7月16日 优先权日1998年7月16日
发明者李栋 申请人:北京门头沟北方建材厂