本发明涉及活化剂的制备方法，尤其涉及一种用于处理煤矸石的活化剂的制备方法。
背景技术：
：煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。由于煤矸石中含有可燃成分，理论上是可以燃烧的。然而着火点比普通燃烧要低，起火难度大，但其仍是一种可燃烧的资源。因此其用途主要为：煤矸石代替燃料：化铁；烧锅炉；烧石灰；回收煤炭。因此，作为燃料时如何快速的使煤矸石着火和提高其热值是行业亟待解决的问题。中国专利号为：201210283702.6，公开了一种煤矸石活化物和新型无熟料胶凝材料及其制备方法。所述煤矸石活化物是采用颗粒混合物、磨细无水石膏或氟石膏等的一种或两种以上的混合物、磨细的生石灰、NaOH或NaSiO3和水混合后焙烧得到，所述颗粒混合物为煤矸石和页岩按(1.0~2.5):1的重量比例混合后破碎得到的混合物。所述新型无熟料胶凝材料采用所述煤矸石活化物、磨细的生石灰、NaOH或NaSiO3、磨细的粒化高炉矿渣、增强助磨剂混磨得到。本发明利用粘土矿物含量较少的砂质煤矸石、页岩实现了低温煅烧条件下进行煤矸石的活化；进一步复合粒化高炉矿渣，成功代替水泥熟料，实现煤矸石的资源化处理，减少环境污染。另有中国专利号201210116924.9公开了一种粉煤灰低温湿法活化方法，包括以下步骤：(1)将粉煤灰和浓度为300-700g/l的强碱溶液混合在一起进行活化处理，碱溶液与粉煤灰体积质量配比为3∶1-20∶1(ml/g)，活化温度为130-180℃，活化时间为0.5-10h，活化压力为常压至0.5Mpa。活化后液固分离得到粗碱液和活化粉煤灰；(2)粗碱液经稀释后加入氧化钙净化处理，液固分离后得到含钙渣和强碱溶液，含钙渣作为副产物输出系统，强碱溶液循环利用于粉煤灰活化处理；该方法所述的碱溶液为NaOH水溶液、KOH水溶液、铝酸钠溶液或铝酸钾溶液，活化后粉煤灰采用稀酸溶出，氧化铝溶出率达到95-99%。该方法活化温度低，活化效果佳，活化过程不会产生二次污染，为后续粉煤灰处理尤其是提取氧化铝、制备沸石等创造必要条件。上述专利的目的是回收粉煤灰的氧化铝。技术实现要素：为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种用于处理煤矸石的活化剂的制备方法，通过该方法制备的活化剂与煤矸石粉末混合，用于水泥建筑领域，提高煤矸石的利用率和水泥的性能。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于处理煤矸石的活化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)配料：按质量份数称取下述活性剂，硫酸盐10-20份、铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；(2)将步骤(1)的各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。所述的活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理。所述的活化处理的温度为80℃-100℃，活化时间1-2小时。所述步骤(3)中将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至300-500Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。所述的活化气体为二氧化碳或氮气。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用200-300℃温度处理10-20分钟；再采用300-500℃处理5-10分钟。一种利用上述制备的活化剂处理煤矸石的方法，将所述活化剂与煤矸石粉按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明具有以下优点：1、针对粉煤灰的特点，选取有利形成水泥细料的活性剂硫酸盐10-20份、铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；将该活性剂混合物于等离子体处理，以改变各活性剂的物理结构，从而制备出本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土的抗压、抗渗能力；增加混凝土的修饰性。2、本发明的活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理，所述的活化处理的温度为80℃-100℃，活化时间1-2小时。使活性剂混合物先在反应器中经80℃-100℃活化1-2小时，对各活性剂微粒的表面进行处理，然后再用等离子处理，得到的活化剂表面改性更好，比表面积更大，与粉煤灰混合用于水泥中，进一步提高水泥的各项性能。3、本发明将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，先采用200-300℃温度处理10-20分钟；再采用300-500℃处理5-10分钟。两种不同温度与不同时间的处理，有使得活化剂在两种温度之间交替变化，形成更好的表面改性效果。具体实施方式实施例1一种用于处理煤矸石的活化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)配料：按质量份数称取下述活性剂：硫酸盐10-20份、铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；(2)将步骤(1)的各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至300-500Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。活化气体为二氧化碳或氮气。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用200-300℃温度处理10-20分钟；再采用300-500℃处理5-10分钟。将制备的活化剂用于处理粉矸石的方法，首先将煤矸石粉碎，粒径小于3mm，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。实施例2一种用于处理煤矸石的活化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)配料：按质量份数称取下述活性剂：硫酸盐10-20份、铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；(2)将步骤(1)的各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理。活化方式：将活性剂混合物放入浓度为20%-45%的无机酸液中处理2小时，活化处理的温度为80℃，然后洗涤干燥。(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至300Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。活化气体为二氧化碳或氮气。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用200℃温度处理20分钟；再采用500℃处理5分钟。将制备的活化剂用于处理粉矸石的方法，首先将煤矸石粉碎，粒径小于3mm，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。实施例3一种用于处理煤矸石的活化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)配料：按质量份数称取下述活性剂：硫酸盐10-20份、铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；(2)将步骤(1)的各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理。活化方式：将活性剂混合物放入浓度为20%-45%的无机酸液中处理2小时，活化处理的温度为80℃，然后洗涤干燥。(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至400Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。活化气体为二氧化碳或氮气。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用300℃温度处理10分钟；再采用500℃处理20分钟。将制备的活化剂用于处理粉矸石的方法，首先将煤矸石粉碎，粒径小于3mm，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。实施例4一种用于处理煤矸石的活化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)配料：按质量份数称取下述活性剂：硫酸盐10-20份、铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；(2)将步骤(1)的各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理。活化方式：将活性剂混合物放入浓度为20%-45%的无机酸液中处理2小时，活化处理的温度为80℃，然后洗涤干燥。(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至350Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。活化气体为二氧化碳或氮气。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用200℃温度处理20分钟；再采用400℃处理10分钟。将制备的活化剂用于处理粉矸石的方法，首先将煤矸石粉碎，粒径小于3mm，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。附表：使用活化剂与未使用活化剂的水泥性能对比：未使用活化剂实施例1实施例2实施例3实施例4凝结时间/min180120110108105抗压强度/MPa,(15天)4060646568抗折强度/MPa,(15天)71010.51112当前第1页1 2 3