一種利用煉銅水淬渣和鈦白渣制備的加氣混凝土及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢棄物綜合利用生產(chǎn)建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用煉銅水淬渣和鈦白渣制備的加氣混凝土及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦白渣是硫酸法生產(chǎn)鈦白粉時(shí)，利用石灰中和鈦白粉的副產(chǎn)品混合低濃度廢硫酸，而產(chǎn)生的含鐵硫酸鈣。每產(chǎn)I噸鈦白粉副產(chǎn)約10噸鈦白渣，全國(guó)每年副產(chǎn)鈦白渣近2000萬(wàn)噸，鈦白渣與天然石膏相比Fe2O3含量和燒失量高而CaO、MgO、SO3較低，在建材產(chǎn)品水泥中作為緩凝劑使用時(shí)會(huì)凝結(jié)時(shí)間短、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量大、早期強(qiáng)度低，綜合利用率低，基本上是用作填溝和堆放處理，污染環(huán)境；
在生產(chǎn)銅產(chǎn)品的過(guò)程中，也存在著大量尾礦和廢銅渣，生產(chǎn)I噸銅大約產(chǎn)生2.2噸煉銅水淬渣，煉銅水淬渣是各種氧化物共熔物玻璃體，其主要化學(xué)成分是S12和FeO其次是CaO, Al2O3和MgO，一般銅渣表觀密度較砂重在4.0t/m3左右，粗磨較易，細(xì)磨難。目前銅渣的利用有銅渣中銅的提取主要方法有火法貧化、濕法浸出、浮選富集，銅渣中鐵元素的富集破碎磁選，此種回收銅和鐵的方法成本較高，銅渣作為燒制水泥熟料原料及替代砂石作房屋基礎(chǔ)和道路填埋；
綜上所述，煉銅水淬渣、鈦白渣在現(xiàn)有工業(yè)綜合利用率低，回收利用成本高，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用煉銅水淬渣和鈦白渣制備的加氣混凝土及其制備方法，本發(fā)明目的是將工業(yè)廢渣煉銅水淬渣和鈦白渣等工業(yè)廢料成功應(yīng)用于加氣混凝土行業(yè)，從而在一定程度上解決了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種利用煉銅水淬渣和鈦白渣制備的加氣混凝土，其特征在于:所述加氣混凝土由以下組份質(zhì)量百分比組成:20?50%煉銅水淬渣；14?17%生石灰粉；15?45%石英砂；10?15%水泥熟料；3?6%鈦白渣；0.06?0.1%鋁粉；0.05?0.1%穩(wěn)泡劑；0.3?1%減水劑，I?2%改性劑以及上述組份總量0.3?0.5倍的水。
[0005]所述煉銅水淬渣的S12含量> 35%，平均粒徑彡5mm。
[0006]所述石英砂的S12含量> 80%，采用篩孔細(xì)度為2mm的篩子過(guò)濾，其篩余量小于10%。
[0007]所述水泥熟料磨細(xì)至200目篩篩余< 8%。
[0008]所述鈦白渣為工業(yè)上硫酸法生產(chǎn)鈦石膏的副產(chǎn)品，鈦白渣使用前需要經(jīng)過(guò)如下處理:自然通風(fēng)暴曬24h、150?250°C煅燒I小時(shí)、均化并粉碎至比表面積>350 m2/kg。
[0009]所述穩(wěn)泡劑采用聚氧乙烯烷醇酰胺。
[0010]所述改性劑為水玻璃、骨膠、羧甲基纖維素鈉、苛性鈉與三乙醇胺、三異丙醇胺的一種或兩種混合而成，混合后水玻璃、骨膠、羧甲基纖維素鈉、苛性鈉占改性劑總量的90?95%，三乙醇胺、或?yàn)槿惐及贰⒒驗(yàn)槿掖及放c三異丙醇胺的混合物占改性劑總量的5 ?10%。
[0011]所述水玻璃的模數(shù)為2.2?2.5。
[0012]上述加氣混凝土本發(fā)明通過(guò)以下制備工藝實(shí)現(xiàn):
包括以下工藝步驟:
1)按組份質(zhì)量百分比稱取煉銅水淬渣、石英砂、水泥熟料、鈦白渣、減水劑、改性劑加水混磨至0.08mm方孔篩篩余< 10% ；
2)摻入磨細(xì)細(xì)度為0.08mm、方孔篩篩余量小于20%的生石灰粉，攪拌2?5分鐘；
3)將鋁粉和穩(wěn)泡劑混合后加入上述料漿中攪拌30?60秒；
4)攪拌后澆注，澆注溫度為40?45°C，料漿擴(kuò)散度23?27cm；
5)推入靜停室發(fā)泡硬化，發(fā)泡硬化溫度50?55°C、稠化時(shí)間4?6小時(shí)；
6)然后根據(jù)需要的規(guī)格尺寸進(jìn)行切割；
7)經(jīng)過(guò)編組入蒸壓釜蒸壓，蒸壓時(shí)間10?11小時(shí)，經(jīng)升溫后，恒溫200?210°C，溫度壓力達(dá)到1.25MPa，降溫出釜。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明利用水玻璃、苛性鈉及石灰、熟料作為激發(fā)劑激發(fā)煉銅水淬渣的活性，并利用水玻璃彌補(bǔ)部分因煉銅水淬渣缺少的硅，并且水玻璃在苛性鈉存在條件下與石灰乳可直接反應(yīng)生成托貝莫來(lái)石，改性劑中三乙醇胺、三異丙醇胺等助磨劑成分提高煉銅水淬渣的粉磨效率。
[0014]2、本發(fā)明利用暴曬、煅燒改性鈦白渣，降低需水量，并利用骨膠來(lái)改變鈦白渣對(duì)凝結(jié)時(shí)間的影響。
[0015]3、聚氧乙烯烷醇酰胺穩(wěn)泡劑，可以提高氣泡的黏度，降低液體表面張力，對(duì)泡沫起到較好的修復(fù)保護(hù)作用。羧甲基纖維素鈉也具有良好的增稠保水作用，可以有效避免加氣混凝土干縮兩大、連通孔多等現(xiàn)象。
[0016]4)利用煉銅水淬渣和鈦白渣生產(chǎn)加氣混凝土，節(jié)能利廢環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1、為本發(fā)明性能考核指標(biāo)，本指標(biāo)按照GB11968-2006《蒸壓加氣混凝土砌塊》、GB/T 11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》以及GB/T10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定防護(hù)熱板法》執(zhí)行；
圖2、為本發(fā)明實(shí)施例一性能測(cè)試結(jié)果，本結(jié)果依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》和DGJ32/TJ107-2010《蒸壓加氣混凝土砌塊自保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明加氣混凝土由以下組份質(zhì)量百分比組成:20?50%煉銅水淬渣；14?17%生石灰粉；15?45%石英砂；10?15%水泥熟料；3?6%鈦白渣；0.06?0.1%鋁粉；0.05?
0.1%穩(wěn)泡劑；0.3?1%減水劑，I?2%改性劑以及上述組份總量0.3?0.5倍的水。
[0019]所述煉銅水淬渣的S12含量> 35%，平均粒徑彡5mm。
[0020]所述石英砂的S12含量> 80%，采用篩孔細(xì)度為2mm的篩子過(guò)濾，其篩余量小于10%。
[0021 ] 所述水泥熟料磨細(xì)至200目篩篩余< 8%。
[0022]所述鈦白渣為工業(yè)上硫酸法生產(chǎn)鈦石膏的副產(chǎn)品，鈦白渣使用前需要經(jīng)過(guò)如下處理:自然通風(fēng)暴曬24h、150?250°C煅燒I小時(shí)、均化并粉碎至比表面積>350 m2/kg。
[0023]所述穩(wěn)泡劑采用聚氧乙烯烷醇酰胺。
[0024]所述改性劑為水玻璃、骨膠、羧甲基纖維素鈉、苛性鈉與三乙醇胺、三異丙醇胺的一種或兩種混合而成，混合后水玻璃、骨膠、羧甲基纖維素鈉、苛性鈉占改性劑總量的90?95%，三乙醇胺、或?yàn)槿惐及?、或?yàn)槿掖及放c三異丙醇胺的混合物占改性劑總量的5 ?10%。
[0025]所述水玻璃的模數(shù)為2.2?2.5。
[0026]其制備包括以下工藝步驟:
1、按組份質(zhì)量百分比稱取煉銅水淬渣、石英砂、水泥熟料、鈦白渣、減水劑、改性劑加水混磨至0.08mm方孔篩篩余< 10% ；
2、摻入磨細(xì)細(xì)度為0.08mm、方孔篩篩余量小于20%的生石灰粉，攪拌2?5分鐘；
3、將鋁粉和穩(wěn)泡劑混合后加入上述料漿攪拌30?60秒；
4、攪拌后澆注，澆注溫度為40?45°C，料漿擴(kuò)散度23?27cm；
5、推入靜停室發(fā)泡硬化，發(fā)泡硬化溫度50?55°C、稠化時(shí)間4?6小時(shí)；
6、然后根據(jù)需要的規(guī)格尺寸進(jìn)行切割；
7、經(jīng)過(guò)編組入蒸壓釜蒸壓，蒸壓時(shí)間10?11小時(shí)，經(jīng)升溫后，恒溫200?210°C，溫度壓力達(dá)到1.25MPa，降溫出釜。
[0027]實(shí)施例一、
加氣混凝土由下列原料組分及其重量百分比組成:煉銅水淬渣20%，生石灰粉14%，石英砂45%，水泥熟料15%，鈦白渣6%，及以上物質(zhì)總量0.06%鋁粉，0.05%聚氧乙烯烷醇酰胺穩(wěn)泡劑，0.3%減水劑，1%改性劑和上述總量0.5倍的水，鈦白渣使用前需要經(jīng)過(guò)如下處理:自然通風(fēng)暴曬24h、150?250°C煅燒I小時(shí)、均化并粉碎至比表面積>350 m2/kg。
[0028]其中，所述改性劑中水玻