本发明涉及一种镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料，属于建筑材料技术领域。
背景技术：
镍铁渣是红土镍矿在提炼金属镍或镍铁合金的冶炼过程中排出的废物经水淬形成的一种粒化炉渣。其虽与高炉渣、粉煤灰具有类似的铝、硅活性成分，但由于冶炼原料和工艺的不同，所产镍铁渣的化学成分与高炉渣、粉煤灰有所不同，导致综合利用率低，仅为10%。据统计，我国每年排放的镍铁渣量达1500多万吨，历年累积的堆存量近1亿吨，约占冶金渣总量的1/5。镍铁渣中含有大量的sio2（40%-50%）、mgo(25%-35%)、feo(5%-10%)以及少量的cr、co、mn、ti等，其主要物相为橄榄石类。目前，镍铁渣的资源化利用研究主要包括回收有价金属、硅酸盐水泥掺合料及建材等方面。对其进行有价金属回收，由于渣中残存的有价金属含量有限，即使把它们全部回收，对于渣量的减量化影响也是微乎其微的，甚至有大量增加的可能。在硅酸盐水泥掺合料及建材方面，由于镍铁渣中mgo含量较高，导致材料存在溶胀问题。因此，急需为镍铁渣资源化利用寻找一种新的技术途径。
基于镍铁渣金属氧化物（mgo(25%-35%)、feo(5%-10%)）含量高特性可用于制备化学键合胶凝材料。化学键合材料（chemicallybondedceramics，cbc），通常是由碱土金属氧化物（mgo、zno、feo）与酸或可溶性酸式盐，及添加剂、矿物掺合料等按照一定比例，通过酸碱化学反应，生成的一种新型无机胶凝材料。目前研究较多的是镁系磷酸盐化学键合胶凝材料。镁系磷酸盐化学键合胶凝材料是由氧化镁、磷酸盐（nh4h2po4、kh2po4、(nh4)2hpo4、k2hpo4以及几种的复盐）、缓凝剂（硼砂）、掺合料（粉煤灰）等配制而成。镁系磷酸盐化学键合胶凝材料在很多方面具有比传统水泥更好的性能，如具有快凝快硬、早期强度高、低温凝结速度快、与旧混凝土的粘接强度高、耐磨性和抗冻性好以及干缩小等优点。磷酸镁水泥独特性能，使其在高速公路、机场跑道、主干道的快速修补，固体废物处理与固化等方面有着广阔的应用前景。但磷酸镁化学键合胶凝材料在高温下凝固速度过快，不利于施工操作，在极低温下又不够迅速。另外，磷酸镁化学键合材料的制备过程采用的原料是氧化镁，作为化学试剂，其价格昂贵。因此，改善磷酸盐化学键合材料的可施工操作性，探寻合适的反应原料替代mgo以降低其制备成本，是该类材料制备与应用研究的发展方向。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料，以镍铁渣为原料，以富含草酸根的盐或草酸为酸性组分，制备镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料；通过此方法制备的镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料仍具有快凝快硬、早期强度高、低温凝结速度快、耐磨性和抗冻性好以及干缩小等优良性能。以镍铁渣代替传统方法中的氧化镁，降低了材料制备成本，同时为镍铁渣的高效资源化利用提高了一种新途径，该方法具有一定的环保和经济效益。
本发明镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料的组成物及重量份为镍铁渣100份、酸性组分25-45份。
本发明镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料还可以添加缓凝剂1-10重量份。
所述镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
所述酸性组分为草酸、草酸氢钠、草酸钠中的一种或任意比几种。
所述缓凝剂为硼酸、硼砂、三聚磷酸钠、三乙醇胺中的一种或任意比几种。
本发明优点和有益效果：
(1)本发明所述的镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料使用方法与普通硅酸盐类似，只需添加水即可，操作简单；
(2)镍铁渣与酸性组分通过酸碱化学反应，形成以草酸盐为黏结相的无机胶凝材料，使材料具有快凝快硬、早期强度高、低温凝结速度快、耐磨性和抗冻性好以及干缩小等优良性能；
(3)镍铁渣与草酸及草酸盐酸性组分间进行复配以及添加缓凝剂，可调节材料的反应速度，进而改善材料的凝固速度、提高材料的操作性，降低施工难度，拓展了镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料的应用前景；
(4)利用镍铁渣中复合的金属氧化物制备草酸盐化学键合胶凝材料，降低了材料制备成本，同时为镍铁渣的高效资源化利用提高了一种新途径，该方法具有一定的环保和经济效益。
附图说明
图1是镍铁渣的sem图；
图2是实施例2镍铁渣草酸盐化学键合材料的sem照片。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸）350g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%；
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加330g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为30min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度30.86mpa。
实施例2
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸）350g、缓凝剂（硼酸）60g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加310g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为55min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度33.45mpa，本实施例材料的sem见图2，从图中可以看出，镍铁渣疏松的棱角不规则颗粒（图1）和酸性组分及缓凝剂反应后，与产物凝胶连接为一体，形成结构致密的硬化体（图2）。
实施例3
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸）400g、缓凝剂（硼酸）100g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加300g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为70min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度31.68mpa。
实施例4
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸）300g、缓凝剂（硼酸50%、三聚磷酸钠50%）100g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%；
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加330g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为40min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度31.16mpa。
实施例5
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸）250g、缓凝剂（硼酸80%、硼砂20%）60g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加330g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为50min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度34.96mpa。
实施例6
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸）350g、缓凝剂（硼酸40%、硼砂20%、三聚磷酸钠20%、三乙醇胺20%）60g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加330g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为45min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度36.89mpa。
实施例7
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸）450g、缓凝剂（硼酸40%、硼砂20%、三聚磷酸钠20%、三乙醇胺20%）70g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加350g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为65min试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度30.12mpa。
实施例8
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸80%、草酸氢钠20%）250g、缓凝剂（硼酸40%、硼砂20%、三聚磷酸钠20%、三乙醇胺20%）50g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加330g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为60min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度28.98mpa。
实施例9
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸60%、草酸钠40%）300g、缓凝剂（硼酸80%、硼砂20%）40g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加330g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为85min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度28.56mpa。
实施例10
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸75%、草酸氢钠25%）450g、缓凝剂（硼酸80%、硼砂20%）30g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加350g的水混合搅拌3min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为75min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度30.08mpa。
实施例11
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸60%、草酸氢钠20%、草酸钠20%）250g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加330g的水混合搅拌4min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为90min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度26.56mpa。
实施例12
(1)本镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料由镍铁渣1000g、酸性组分（草酸60%、草酸氢钠20%、草酸钠20%）280g、缓凝剂（硼砂50%、硼酸25%、三聚磷酸钠25%）20g组成；镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。
(2)试样的制备：称取步骤（1）中相应物料，添加400g的水混合搅拌4min，迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中，并在振动台上振动成型，制得镍铁渣草酸盐化学键合材料试样；测试其凝结时间为85min，试样成型3h后脱模，采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度；试样3d抗压强度27.08mpa。
以上所述的实例，只是本发明的部分较优选方案，本领域的技术员在本发明技术方案范围内进行的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。