本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤矸石底渣、粉煤灰等工業(yè)固廢復(fù)配膠凝材料的制備方法。

背景技術(shù)：

水泥是建筑行業(yè)中一種重要的材料，需求量大，耗能高，對原材料的需求也大。主要原料如石灰石是一次資源，加之其在其它行業(yè)，如冶金，醫(yī)藥化工等需求巨大。長期下去，這種一次資源面臨儲量急劇減少，不利子孫后代的局面。與此同時，煤電行業(yè)每年產(chǎn)生大量的固廢，如煤矸石底渣和粉煤灰，由于現(xiàn)有技術(shù)和條件得不到充分的利用，這些固廢堆積成山，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和威脅。利用工業(yè)固廢制備水泥，不僅能夠及時的消耗堆存固廢，還能減少石灰石等一次資源的消耗，這是一舉兩得的好事，同時由于利用固廢幾乎沒有原料成本，很多地方實行固廢消耗補(bǔ)貼政策，鼓勵工業(yè)固廢的利用和消耗，因此通過技術(shù)開發(fā)，使用煤矸石底渣、粉煤灰等這些固廢制備水泥，既符合國家政策導(dǎo)向，又有成本低廉，市場潛力大等良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

但是目前利用固廢如煤矸石、鎂渣、粉煤灰和錳渣等固廢生產(chǎn)水泥存在如下一些問題：

1、把這些固廢直接研磨后摻入市售水泥中，替代部分水泥，為確保水泥的性能摻量不可能很大，配料中仍然有大量的水泥，性能提升??；

2、將上述固廢和石灰石等其他原料一起煅燒制備水泥熟料，再配置部分石膏等一起研磨，煅燒熟料仍然需要消耗大量的能源，環(huán)境污染嚴(yán)重，而且仍然利用石灰石等一次資源，制備成本仍然很高，利潤空間小，企業(yè)難以接受。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，旨在提供一種不需要熟料燒結(jié)工藝，直接利用煤電廠煤炭燒結(jié)產(chǎn)物，煤矸石底渣、粉煤灰等固廢復(fù)配研磨制備一種成本極低，生產(chǎn)工藝簡單，性能穩(wěn)定的復(fù)配膠凝材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，該膠凝材料包括以下重量百分含量的組分，煤矸石底渣10-35％，粉煤灰25-55％，生石灰5-50％，石膏8-12％，其中所述煤矸石底渣中cao、sio2、fe2o3和ai2o3的重量百分含量分別為：4％≤cao≤6％,40％≤sio2≤48％,3％≤fe2o3≤5％,25％≤ai2o3≤30％；所述粉煤灰中cao、sio2、fe2o3、ai2o3和mgo的重量百分含量分別為：30％≤cao≤35％,31％≤sio2≤35％,1.5％≤fe2o3≤2.0％,18％≤ai2o3≤23％；3％≤mgo≤5％；所述生石灰中cao的重量百分含量為cao≥92％。

本發(fā)明所述煤矸石底渣是煤矸石發(fā)電廠中的煤矸石經(jīng)過800-1000℃燃燒的產(chǎn)物，所述粉煤灰是煤炭經(jīng)過800-1000℃燃燒后在煙氣中捕收到的細(xì)灰。

優(yōu)選地，本發(fā)明一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，該膠凝材料包括以下重量百分含量的組分，煤矸石底渣28-32％，粉煤灰48-52％，生石灰8-10％，石膏8-10％，其中所述煤矸石底渣中cao、sio2、fe2o3和ai2o3的重量百分含量分別為：4％≤cao≤6％,40％≤sio2≤48％,3％≤fe2o3≤5％,25％≤ai2o3≤30％；所述粉煤灰中cao、sio2、fe2o3、ai2o3和mgo的重量百分含量分別為：30％≤cao≤35％,31％≤sio2≤35％,1.5％≤fe2o3≤2.0％,18％≤ai2o3≤23％；3％≤mgo≤5％；所述生石灰中cao的重量百分含量為cao≥92％。

優(yōu)選地，本發(fā)明一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，該膠凝材料包括以下重量百分含量的組分，煤矸石底渣12-17％，粉煤灰43-46％，生石灰28-32％，石膏8-12％，其中所述煤矸石底渣中cao、sio2、fe2o3和ai2o3的重量百分含量分別為：4％≤cao≤6％,40％≤sio2≤48％,3％≤fe2o3≤5％,25％≤ai2o3≤30％；所述粉煤灰中cao、sio2、fe2o3、ai2o3和mgo的重量百分含量分別為：30％≤cao≤35％,31％≤sio2≤35％,1.5％≤fe2o3≤2.0％,18％≤ai2o3≤23％；3％≤mgo≤5％；所述生石灰中cao的重量百分含量為cao≥92％。

優(yōu)選地，本發(fā)明一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，該膠凝材料包括以下重量百分含量的組分，煤矸石底渣8-12％，粉煤灰28-32％，生石灰48-52％，石膏8-12％，其中所述煤矸石底渣中cao、sio2、fe2o3和ai2o3的重量百分含量分別為：4％≤cao≤6％,40％≤sio2≤48％,3％≤fe2o3≤5％,25％≤ai2o3≤30％；所述粉煤灰中cao、sio2、fe2o3、ai2o3和mgo的重量百分含量分別為：30％≤cao≤35％,31％≤sio2≤35％,1.5％≤fe2o3≤2.0％,18％≤ai2o3≤23％；3％≤mgo≤5％；所述生石灰中cao的重量百分含量為cao≥92％。

優(yōu)選地，本發(fā)明一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，該膠凝材料包括以下重量百分含量的組分，煤矸石底渣30％，粉煤灰50％，生石灰10％，石膏10％，其中所述煤矸石底渣中cao、sio2、fe2o3和ai2o3的重量百分含量分別為：4％≤cao≤6％,40％≤sio2≤48％,3％≤fe2o3≤5％,25％≤ai2o3≤30％；所述粉煤灰中cao、sio2、fe2o3、ai2o3和mgo的重量百分含量分別為：30％≤cao≤35％,31％≤sio2≤35％,1.5％≤fe2o3≤2.0％,18％≤ai2o3≤23％；3％≤mgo≤5％；所述生石灰中cao的重量百分含量為cao≥92％。

優(yōu)選地，本發(fā)明一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，該膠凝材料包括以下重量百分含量的組分，煤矸石底渣15％，粉煤灰45％，生石灰30％，石膏10％，其中所述煤矸石底渣中cao、sio2、fe2o3和ai2o3的重量百分含量分別為：4％≤cao≤6％,40％≤sio2≤48％,3％≤fe2o3≤5％,25％≤ai2o3≤30％；所述粉煤灰中cao、sio2、fe2o3、ai2o3和mgo的重量百分含量分別為：30％≤cao≤35％,31％≤sio2≤35％,1.5％≤fe2o3≤2.0％,18％≤ai2o3≤23％；3％≤mgo≤5％；所述生石灰中cao的重量百分含量為cao≥92％。

優(yōu)選地，本發(fā)明一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，該膠凝材料包括以下重量百分含量的組分，煤矸石底渣10％，粉煤灰30％，生石灰50％，石膏10％，其中所述煤矸石底渣中cao、sio2、fe2o3和ai2o3的重量百分含量分別為：4％≤cao≤6％,40％≤sio2≤48％,3％≤fe2o3≤5％,25％≤ai2o3≤30％；所述粉煤灰中cao、sio2、fe2o3、ai2o3和mgo的重量百分含量分別為：30％≤cao≤35％,31％≤sio2≤35％,1.5％≤fe2o3≤2.0％,18％≤ai2o3≤23％；3％≤mgo≤5％；所述生石灰中cao的重量百分含量為cao≥92％。

本發(fā)明煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料，在復(fù)配膠凝材料中添加復(fù)配膠凝材料總量0.3-0.6％的水泥助劑，用于調(diào)節(jié)水泥的和易性和減少需水量。

本發(fā)明一種煤矸石底渣、粉煤灰復(fù)配膠凝材料的制備方法，將煤矸石底渣，粉煤灰，生石灰和石膏分別粗破至5mm以下的原料顆粒，再按比例將配好的原料顆?；旌希M(jìn)入水泥磨研磨得到復(fù)配膠凝材料。

本發(fā)明所采用的煤矸石底渣和粉煤灰都是煤電廠高溫煅燒后產(chǎn)生的固體廢物，且在適當(dāng)?shù)谋壤秶鷥?nèi)巧妙的將這些固體廢物結(jié)合生石灰和石膏，達(dá)到水泥的各種指標(biāo)要求，代替水泥使用，避免了通常水泥生產(chǎn)或者復(fù)配熟料需要高溫煅燒的過程，大幅度的節(jié)省了能源和資源的消耗，降低了水泥生產(chǎn)的成本，從源頭杜絕了環(huán)境污染，實現(xiàn)固廢資源的循環(huán)利用，造福子孫后代。

具體實施方式

實施例1

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰和石膏分別以如下比例30％，50％，10％，10％，再加入上述混合料總重量0.3％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，結(jié)果見表1。

實施例2

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰和石膏分別以如下比例15％，45％，30％，10％，再加入上述混合料總重量0.4％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，結(jié)果見表1。

實施例3

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰和石膏分別以如下比例10％，30％，50％，10％，再加入上述混合料總重量0.4％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，結(jié)果見表1。

表1三種實例復(fù)配得到的水泥的性能檢測結(jié)果

本發(fā)明性能檢測所用國家標(biāo)如下：

1.gb/t1345-2005水泥細(xì)度檢驗方法；

2.gb/t1346-2011水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法；

3.gb/t8014-2008水泥比表面積測試方法；

4.gb/t17671-1999水泥膠砂強(qiáng)度檢測方法。

實施例4

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰和石膏分別以如下比例28％，52％，10％，10％，再加入上述混合料總重量0.4％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，符合要求。

實施例5

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰和石膏分別以如下比例32％，50％，8％，10％，再加入上述混合料總重量0.3％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，符合要求。

實施例6

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰、和石膏分別以如下比例12％，46％，32％，10％，再加入上述混合料總重量0.6％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，符合要求。

實施例7

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰和石膏分別以如下比例17％，43％，32％，8％，再加入上述混合料總重量0.5％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，符合要求。

實施例8

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰、和石膏分別以如下比例8％，32％，48％，12％，再加入上述混合料總重量0.4％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，符合要求。

實施例9

將經(jīng)過破碎粒度均在4mm以下的煤矸石底渣、粉煤灰、生石灰和石膏分別以如下比例12％，28％，52％，和8％，再加入上述混合料總重量0.3％的水泥助劑，混合進(jìn)入水泥磨研磨，細(xì)磨得到性能相當(dāng)于325水泥的膠凝材料，按照水泥國家標(biāo)準(zhǔn)檢測性能，符合要求。