一种复合钢渣活性激发剂及其制备方法和钢渣水泥与流程

1.本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种复合钢渣活性激发剂及其制备方法和钢渣水泥。


背景技术：

2.钢渣是一种工业固体废物，是炼钢排出的渣，依炉型分为转炉渣、平炉渣、电炉渣。主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。随着钢铁工业的持续发展，其生产量达到钢产量的8％～15％。因此，钢渣的处理和资源化利用问题也越来越受到重视。国内钢铁企业产生的钢渣不能及时处理，致使大量钢渣占用土地，污染环境。钢渣的形成温度高，晶体发育好，导致其活性较低。但是其中含有大量的渣钢、氧化钙、铁以及氧化镁等可利用组分，具有潜在活性。20世纪初期即开始研究钢渣的利用，但由于它的成分波动较大，迟迟未能实际应用。70年代初，美国首先把每年排放的1700万吨钢渣全部利用起来。目前，德意志联邦共和国，钢渣绝大部分已得到利用。英国、法国的钢渣利用率为60％左右,日本为50％左右,中国为10％左右。
3.我国从上世纪80年代开始进行钢渣的资源化利用，经过摸索，可以作为烧结矿原料、路基及回填材料和水机原料等，其中利用钢渣生产水泥是钢渣综合利用最为重要的途径之一，因为水泥消耗量大，如果能够实现在水泥中的大量且高效利用，必将极大缓解钢渣引起的环境问题。20世纪90年代初，我国50余家钢渣水泥生产企业就已经形成了年产200多万吨钢渣水泥的生产规模，但水泥中钢渣掺量一般为20％左右，难以达到高效、高值化利用钢渣的目的。
4.钢渣没有被大规模资源化利用的关键原因是钢渣活性低、易磨性差，在水泥混凝土中使用量有限，且生产成本高、经济性偏差。为了进一步实现钢渣的大规模应用，需要对其进行活性激发来改善其存在的问题。
5.现有技术中，针对钢渣活性低的难题，目前技术路线是将钢渣磨细制备钢渣微粉，并使用活性激发剂，在微粉中添加激发剂提高活性。目前的激发剂对钢渣微粉活性提高有限，且掺有钢渣微粉的钢渣水泥的抗折强度和抗压强度较小。


技术实现要素：

6.为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种复合钢渣活性激发剂及其制备方法和钢渣水泥。
7.本发明提供的一种复合钢渣活性激发剂，由以下重量份数的组分组成：
8.脱硫石膏2～7份，以及瓷砖粉1～3份、熟石灰1～5份和碱渣1～5份中的一种或几种。
9.优选的，所述激发剂由以下重量份数的组分组成：
10.脱硫石膏2～7份、瓷砖粉1～3份和熟石灰1～5份。
11.优选的，所述激发剂由以下重量份数的组分组成：
12.脱硫石膏2～7份、瓷砖粉1～3份和碱渣1～5份。
13.优选的，所述激发剂由以下重量份数的组分组成：
14.脱硫石膏2～7份和瓷砖粉1～3份。
15.优选的，所述激发剂由以下重量份数的组分组成：
16.脱硫石膏3～6份、瓷砖粉2～3份、熟石灰2～4份和碱渣2～4份。
17.优选的，所述碱渣的主要组分包括碳酸钙、硫酸钙和氯化钙。
18.一种复合钢渣活性激发剂的制备方法，包括以下步骤：按激发剂组分的重量份数称取物料，混合均匀，得到钢渣微粉的复合激发剂。
19.优选的，所述混合均匀为将称取的物料在行星式球磨机中进行球磨搅拌，球磨机的转速为200r/min～400r/min，球磨时间为20min～60min。
20.一种钢渣水泥，包括水泥和钢渣微粉，所述钢渣微粉中掺有上述激发剂。
21.优选的，所述钢渣微粉占钢渣微粉与水泥混合物的质量百分数为30～50％，所述钢渣微粉中的钢渣与活性激发剂的质量比为(8～10)：1。
22.综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：
23.本发明通过脱硫石膏与瓷砖粉、熟石灰、碱渣中的一种或几种的协同作用，对钢渣活性有明显的激发作用，且使用掺有该激发剂的钢渣微粉制备的钢渣水泥的抗压强度和抗折强度有所提高；该激发剂的组分原料价格低廉，对废弃钢渣和废渣进行再利用，达到了经济、社会和环境效益的多重优化。
具体实施方式
24.以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
25.实施例1
26.称取4份脱硫石膏和2份瓷砖粉，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在400r/min的球磨速度下，球磨60min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
27.将225g水泥和掺有20.5g本发明制备的激发剂的225g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
28.实施例2
29.称取2份脱硫石膏、3份瓷砖粉、3份碱渣，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在200r/min的球磨速度下，球磨20min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
30.将225g水泥和掺有20.5g本发明制备的激发剂的225g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
31.实施例3
32.称取7份脱硫石膏、3份熟石灰、3份瓷砖粉，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在300r/min的球磨速度下，球磨40min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
33.将225g水泥和掺有20.5g本发明制备的激发剂的225g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
34.实施例4
35.称取7份脱硫石膏、3份瓷砖粉，加入反应釜中，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在400r/min的球磨速度下，球磨40min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
36.将315g水泥和掺有15g本发明制备的激发剂的135g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
37.实施例5
38.称取4份脱硫石膏、3份瓷砖粉、5份碱渣，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在300r/min的球磨速度下，球磨50min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
39.将315g水泥和掺有15g本发明制备的激发剂的135g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
40.实施例6
41.称取2份脱硫石膏、3份瓷砖粉、5份熟石灰，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在200r/min的球磨速度下，球磨60min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
42.将315g水泥和掺有15g本发明制备的激发剂的135g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
43.实施例7
44.称取2份脱硫石膏、2份瓷砖粉，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在350r/min的球磨速度下，球磨50min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
45.将270g水泥和掺有18g本发明制备的激发剂的180g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
46.实施例8
47.称取7份脱硫石膏、3份瓷砖粉、5份碱渣，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在200r/min的球磨速度下，球磨60min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
48.将270g水泥和掺有18g本发明制备的激发剂的180g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
49.实施例9
50.称取4份脱硫石膏、1份瓷砖粉、5份熟石灰，加入行星式球磨机中进行球磨搅拌，在400r/min的球磨速度下，球磨20min，得到钢渣微粉的复合激发剂。
51.将270g水泥和掺有18g本发明制备的激发剂的180g钢渣微粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
52.对比例1
53.将225g水泥、225g钢渣粉，1250g砂，加水225g后混合均匀，装入试模，1天后拆模，转入标准养护室，养护到3、7和28天后制成检测样。
54.检测方法：在养护到3天、7天和28天时测试强度检测试样的抗折强度和抗压强度值，并计算得到的活性指数，结果如表1所示：
55.表1
56.[0057][0058]
由表1的检测结果对比可知，与常规的钢渣水泥相比，掺有本发明制备的活性激发剂的钢渣水泥的抗折强度和抗压强度都有较大改善，通过脱硫石膏与瓷砖粉、熟石灰、碱渣中的一种或几种的协同作用，对钢渣微粉的活性有明显的激发作用，且该激发剂的组分原料价格低廉，对废弃钢渣和废渣进行再利用，达到了经济、社会和环境效益的多重优化。
[0059]
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。