一种采用农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法与流程

本发明涉及建筑材料，尤其涉及一种采用农业废弃物制备的天然水硬性石灰及制备方法。

背景技术：

1、我国古代的历史建筑具有历史悠久、规模宏大等特点，广泛的分布在我国的东西南北，我国古代建筑凝结了中华民族不同时期、不同地区几千年来不断发展的结果；宗教艺术等成就，但由于长时间暴露在自然环境下，历史建筑面临着表面风化、泛碱、开裂脱落等危害，急需要修复。随着国家对历史建筑保护的重视，大量的历史建筑修复工作与研究被开展，而在后期的研究中发现，对比水泥的高强度、硬度、刚性和不可透过性，以及会出现大量泛碱等问题，天然水硬性石灰有着高粘结强度、高渗透性、低收缩、颜色可调、可溶性盐含量低以及牺牲自我保护建筑本身的性能得到了大量的利用，效果显著。但成本昂贵，需要进口，所以迫切需要制备出低成本高性能的天然水硬性石灰。

2、近年来研究人员把目光投向了生产制备天然水硬性石灰以及对其进行改性研究。公开号cn104724953a的中国专利文献公开了一种用石灰石和石英粉制备天然水硬性石灰的方法，采用了高纯的石灰石和石英粉，含量不同制出了不同种类的天然水硬性石灰；公开号cn111253135a的中国专利文献公开了一种早强可多场景应用型天然水硬性石灰浆的改性制备方法，采用了添加异丁烯～马来酸酐共聚物溶液和天然水硬性石灰混合来提高早期强度，经过改性后的天然水硬性石灰浆具有更高更好的流动扩展度、较高的抗压强度及使用寿命；公开号cn113666652a的中国专利文献公开了一种用石灰石、硅灰和以氢氧化钠、硅酸钠和碳酸钠中的一种作为矿化剂，来提高硅酸二钙早期的水化活性，使得天然水硬性石灰初凝时间缩短；

3、还有众多研究人员探究了使用固废制备天然水硬性石灰。公开号cn108863122a的中国专利文献公开了一种用石灰石尾矿进行烧制成天然水硬性石灰，得到了类似nhl2的天然水硬性石灰；公开号cn113185158a的中国专利文献公开了一种利用钾长石和石灰石制备天然水硬性石灰的方法，填补了关于nhl3.5水硬性石灰制备的空白。公开号cn103466968a的中国专利文献公开了一种利用铅锌尾矿制备天然水硬性石灰的办法，利用固废进行制备得到的so3含量，抗压强度等超过国外天然水硬性石灰的水平。使用固废进行制备天然水硬性石灰，可以提高资源的综合利用，也为环保做出贡献。

4、稻谷是全世界广泛种植的粮食作物，一般稻壳中含有16％～20％的无定形二氧化硅，而稻壳燃烧产生的稻壳灰是稻壳焚烧产生的农业废弃物，主要成分包括大量的无定形二氧化硅(90％～95.5％)、碳、少量金属及灰分等。据统计每年我国稻谷能产生近4000万吨的稻壳，所以每年都会有大量的稻壳灰产生。研究表明经过低温煅烧的稻壳灰含有大量的非晶态sio2，其含量最高能够达到90％，因此具有较高的火山灰活性和较好的微集料填充效应。但要避免c含量超过30％，因为会对稻壳灰的活性产生负面影响。大量的稻壳长期堆积占用了大量的有限空间，而且容易受潮发霉而变质，极容易污染环境，滋生细菌，传播疾病，还存在潜在的火灾隐患。而稻壳的来源丰富，价格也相对较低，将稻壳灰加以利用可以促进工业化的发展，也可以减少环境污染。为了响应我国环境保护的方针政策。

5、因此本领域技术人员致力于开发一种利用稻谷等农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种利用稻谷等农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供一种采用农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法，以石灰石、硅灰和稻壳作为原料制作，所述制备方法包括以下步骤：

3、(1)稻壳预处理：对稻壳进行酸化处理，采用醋酸溶液对稻壳进行酸化处理，浸泡16h～24h后，对其进行反复清洗4～5次，放入烘干箱中烘干，取出后放入马弗炉中煅烧，煅烧温度为600℃，煅烧时间为1.5h；

4、(2)磨细混料：将煅烧后的稻壳使用研磨钵研磨，将石灰石破碎磨细，然后将研磨后的稻壳灰、破碎磨细后的石灰石和硅灰分别通过0.10mm的筛网筛选，都筛至0.08mm～0.1mm的细度后，放入混料机中进行混料20～30min；

5、(3)将混好的物料进行压块处理，压成的圆饼状，放入950℃～1200℃的马弗炉中煅烧得到熟料；

6、(4)对熟料进行消化处理0.5～2h，得到天然水硬性石灰。

7、进一步的，所述步骤(4)后还有步骤(5)，对得到的天然水硬性石灰进行制块养护。

8、进一步的，所述步骤(1)中所述醋酸溶液为质量浓度80％醋酸和水以1：10的比例进行配置，所述稻壳和所述醋酸溶液的重量比为1：10。

9、进一步的，所述步骤(3)的煅烧中先以10℃/min升温至850℃，再以10℃/min升温到950℃～1200℃，煅烧2h后，自然冷却至室温后取出。

10、进一步的，所述步骤(4)中是在室温的环境下对熟料磨细成粉，进行湿消化，水和熟料的摩尔比为1，消化时间0.5～2h，溶液不再升温且降到室温后，放入烘箱中烘干。

11、进一步的，所述步骤(5)中是使天然水硬性石灰熟料与石英砂按照1：3的质量比混合均匀，按照水灰比0.6将砂浆混合均匀，然后倒入40mm×40mm×160mm的模具中，振动成型，带模养护4d后脱模，在温度20℃±2℃、湿度90±5°条件下养护。

12、本发明的有益效果是：本发明的采用农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法，以石灰石、硅灰和稻壳作为原料制作，其中对于稻壳需要进行酸化处理和研磨，有效推进对稻谷处理时所产生的农业废弃物利用。还可以减少材料的浪费、损耗和资源的浪费，提高材料的利用率和效率，降低工程的成本和环境的影响。对这些废弃物的处理利用又能很好的就地取材，符合国家提倡的“绿色节能环保”的发展趋势的同时节约运输等成本。

技术特征：

1.一种采用农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法，其特征在于：以石灰石、硅灰和稻壳作为原料制作，所述制备方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的天然水硬性石灰的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)后还有步骤(5)，对得到的天然水硬性石灰进行制块养护。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述醋酸溶液为质量浓度80％醋酸和水以1：10的比例进行配置，所述稻壳和所述醋酸溶液的重量比为1：10。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的煅烧中先以10℃/min升温至850℃，再以10℃/min升温到950℃～1200℃，煅烧2h后，自然冷却至室温后取出。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中是在室温的环境下对熟料磨细成粉，进行湿消化，水和熟料的摩尔比为1，消化时间0.5～2h，溶液不再升温且降到室温后，放入烘箱中烘干。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中是使天然水硬性石灰熟料与石英砂按照1：3的质量比混合均匀，按照水灰比0.6将砂浆混合均匀，然后倒入40mm×40mm×160mm的模具中，振动成型，带模养护4d后脱模，在温度20℃±2℃、湿度90±5°条件下养护。

技术总结本发明公开了一种采用农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法，以石灰石、硅灰和稻壳作为原料制作，其中对于稻壳需要进行酸化处理和研磨，有效推进对稻谷处理时所产生的农业废弃物利用。还可以减少材料的浪费、损耗和资源的浪费，提高材料的利用率和效率，降低工程的成本和环境的影响。对这些废弃物的处理利用又能很好的就地取材，符合国家提倡的“绿色节能环保”的发展趋势的同时节约运输等成本。技术研发人员：唐威,王辉,杨润伟,陈瑞,许意,乐义平,徐涛,卞春干,邱峰,王良来,马文臣受保护的技术使用者：武汉市天时建筑工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20