1.本發(fā)明涉及冶煉廢渣無害化處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種金屬冶煉廢渣衍生材料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
2.隨著水泥、鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,日益突出的能源、資源和環(huán)境問題已成為制約我國(guó)水泥、鋼鐵行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。水泥行業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展面臨著巨大的環(huán)境壓力,礦物摻合料和混合材的高效利用可以降低普通硅酸鹽水泥用量,同時(shí)還可降低混凝土的生產(chǎn)成本。隨著礦渣和粉煤灰等優(yōu)質(zhì)礦物摻合料的資源短缺,急需開發(fā)更廣泛的優(yōu)質(zhì)礦物摻合料。
3.鋼鐵冶煉廢渣(以下簡(jiǎn)稱鋼渣)是粗鋼冶煉過程中產(chǎn)生的廢渣,約占粗鋼產(chǎn)量的15%左右,但我國(guó)鋼渣利用率低(<30%),大量的鋼渣堆存對(duì)土壤、環(huán)境、水資源等造成了極大的污染。鋼渣中的礦物主要包括c2s、鐵鋁鈣及鎂鐵相固溶體、c3s,f-cao、f-mgo等,與水泥的化學(xué)成分和礦物成分相似,具有一定的水化活性。但鋼渣的水化活性低,尤其其中較多的f-cao和f-mgo造成體積安定性不良,在混凝土或者砂漿中直接使用時(shí),會(huì)與氧、二氧化碳以及水發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)生成的產(chǎn)物體積膨脹,硬化后的混凝土或者砂漿因局部體積膨脹產(chǎn)生暴裂而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞甚至失效,嚴(yán)重的會(huì)帶來建筑或者路橋崩塌事故,從而嚴(yán)重限制了鋼渣作為礦物摻和料在建筑材料中的應(yīng)用。其他金屬冶煉廢渣(如銅礦、鉛鋅礦、鎢礦、銻礦等)也存在同樣的情況。
4.將金屬冶煉廢渣粉磨成微粉可在一定程度上改善體積安定性和水化活性,但粉磨成本較高、且改善效果差。應(yīng)用于混凝土、砂漿、預(yù)制件中時(shí),水化反應(yīng)時(shí)間明顯延長(zhǎng)(即緩凝)導(dǎo)致施工成型效率降低,特別是氧、鎂的氧化物在后續(xù)與空氣和水接觸時(shí),深度碳酸化過程引起成型部位強(qiáng)度降低、防護(hù)層減薄加速鋼筋生銹失效,更危險(xiǎn)的是會(huì)發(fā)生4~7倍的體積膨脹而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)爆裂破壞。同時(shí)水泥鋼鐵、行業(yè)排放的二氧化碳占總工業(yè)碳排放的比重較大,減少水泥、鋼鐵行業(yè)的碳排放對(duì)全國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)至關(guān)重要。
5.中國(guó)專利公開號(hào)cn 113072311a提出來一種用二氧化碳處理鋼渣提高鋼渣膠凝性的方法。該發(fā)明中在粉磨鋼渣的過程中通入二氧化碳,粉磨完畢后繼續(xù)通入二氧化碳處理,耗時(shí)長(zhǎng),且未提出優(yōu)化鋼渣體積安定性和水化活性的方案,無法大規(guī)模應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,中國(guó)專利cn 113979653a公開了一種鋼渣膠凝材料及制備方法和應(yīng)用,添加液體外加劑和晶型控制劑形成納米碳酸鈣,以提高鋼渣的水化活性和在膠凝材
聲明:
“金屬冶煉廢渣衍生材料及其制備方法與應(yīng)用” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)