一种用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉及其混凝土的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉，其特征是：由重量百分比为50%～67%的高钛矿渣、31%～50%的循环流化床燃煤灰渣和0%～8%的偏高岭土混合组成。将复合改性髙钛矿渣微粉与水泥、砂、石、水、减水剂搅拌混合、成型并养护，即制得混凝土。本发明专利技术复合改性高钛矿渣微粉能大量利用工业固废髙钛矿渣和循环流化床燃煤灰渣；其混凝土性能优于单掺S75级粒化高炉矿渣粉混凝土。采用本发明专利技术，大量利用工业固废，制备方法简单易行，成本低，特别适于同时排放有大量高钛矿渣和循环流化床燃煤灰渣的地域使用，有显著的经济效益和广阔的市场前景，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
-种用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉及其混凝土的 制备方法
本专利技术属于固体废物的处理及固体废物在混凝土中的应用，涉及一种用于混凝土 中的复合改性高钛矿渣微粉及其混凝土的制备方法。
技术介绍
高炉冶炼生铁时，会产生以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒 后，即为粒化高炉矿渣。粒化高炉矿渣经干燥后，磨细至达到比表面积彡350m 2/kg、7d活性 指数彡55%、28d活性指数彡75%、流动度比彡95%等指标，即为S75级矿渣粉（具体参照 GB/T 18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》）。S75级矿渣粉活性较高、流 动度比大，可大掺量替代水泥熟料或水泥用于水泥混合材或混凝土矿物掺合料。然而，受原 料性能、产地等因素影响，我国部分地区S75级矿渣粉产量严重不足，尤以西南地区情况更 为严重。 我国西南地区钒钛磁铁矿资源丰富，以钒钛磁体矿为原料利用高炉冶炼生铁时， 会产生粒化高炉髙钛矿渣。高钛矿渣成分除含有硅酸盐和铝硅酸盐外，还含有大量以钙钛 矿形式存在的TiO 2。由于TiO2含量高，髙钛矿渣易磨性差、活性低（活性指数一般在65% 以下，即使粉磨至比表面积> 400m2/kg，也难以达到S75级矿渣粉要求），应用到水泥混凝 土中，在掺量达到10%及以上后会显著降低水泥混凝土的强度。目前，高钛矿渣在建筑材料 中一直未得到大量有效的利用，其堆存量已达到2亿吨以上，并且每年还以两千万吨的排 放量继续增长，不仅占用了大量土地资源，也给当地生态环境造成了严重破坏。 随着经济社会高速发展，资源、能源和环境问题凸显。一方面钢铁冶炼、电力生产 等工业生产过程中产生大量工业废渣，难于处理，堆积如山；另一方面，公用和民用工程建 设所需的建筑材料量大、且部分区域供应紧张，价格居高不下。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种用于混凝土中的复合改性高 钛矿渣微粉及其混凝土的制备方法；从而提供一种变废为宝，活性指数和流动度比达到或 超过传统S75级矿渣粉（具体参照GB/T 18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿 渣粉》）、特别适用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉。 本专利技术的另一目的是提供一种将复合改性高钛矿渣微粉用于混凝土中的混凝土 的制备方法。 本专利技术的内容是：一种用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉，其特征是：由重 量百分比为50%?67%的高钛矿渣、31 %?50%的循环流化床燃煤灰渣和0%?8% (较 好的是4%?8% )的偏高岭土混合组成。 本专利技术的内容中：所述高钛矿渣为钒钛磁铁矿冶炼产生的粒化高炉髙钛矿渣，所 述高钛矿渣的主要化学成分和重量百分比例组成为Ti0 215%?25%，CaO 20?40%、MgO 6 ?10%、Si0215 ?32%、A120310 ?17%。 本专利技术的内容中：所述循环流化床燃煤灰渣为循环流化床锅炉燃煤排放，所述循 环流化床燃煤灰渣的主要化学成分和重量百分比例组成为Ca08?21%、S035?20%、 Si0235 ?50%、A120310 ?25%。 本专利技术的内容中：所述偏高岭土可以从内蒙古超牌高岭土有限公司购买、也可以 是其它市售产品，所述偏高岭土的主要化学成分和重量百分比例组成为Si0250?55%、 Al20340?45%、其它微量组分3%?5%。 本专利技术的内容中：所述高钛矿渣、循环流化床燃煤灰渣和偏高岭土经单独粉磨后 混合或经混合粉磨，粉磨后的混合物料的比表面积> 350m2/kg、28d(即28天）活性指数 彡75%、砂浆流动度比彡95%。 本专利技术的另一内容是：一种混凝土的制备方法，其特征是步骤为： a、配料：按砂850重量份、石1050重量份、水175重量份、聚羧酸减水剂1. 4重 量份、胶凝材料380重量份的原料组分和重量份组成取各组分原料；（每m3混凝土的原料 的重量用量配比较好的是：砂850kg、石1050kg、水175kg、聚羧酸减水剂I. 4kg、胶凝材料 380kg)。 所述380重量份的胶凝材料由P. 0425水泥228?304重量份与复合改性髙钛矿 渣微粉76?152重量份混合组成（即：胶凝材料由P. 0425水泥228?304重量份与复合 改性髙钛矿渣微粉76?152重量份混合组成，并且P. 0425水泥与复合改性髙钛矿渣微粉 的重量份之和为380重量份）； b、混合成型养护：将步骤a所述配比的组分原料混合搅拌、成型并养护至规定龄 期（养护至3d、28d或60d等），即制得掺复合改性高钛矿渣微粉混凝土。 本专利技术的另一内容中：所述复合改性高钛矿渣微粉由重量百分比为50%?67% 的高钛矿渣、31%?50%的循环流化床燃煤灰渣和0%?8% (较好的是4%?8%)的偏 高岭土混合组成。 本专利技术的另一内容中： 所述高钛矿渣为钒钛磁铁矿冶炼产生的粒化高炉髙钛矿渣，所述高钛矿渣的主要 化学成分和重量百分比例组成为Ti0 215%?25%，Ca0 20?40%、Mg0 6?10%、Si0215? 32%、A120310 ?17% ; 所述循环流化床燃煤灰渣为循环流化床锅炉燃煤排放，所述循环流化床燃煤灰 渣的主要化学成分和重量百分比例组成为CaO 8?21%、S035?20%、Si023 5?50%、 Al2O3IO ?25% ; 所述偏高岭土可以是从内蒙古超牌高岭土有限公司购买、也可以是其它市售产 品，所述偏高岭土的主要化学成分和重量百分比例组成为Si0 250?55%、A120340?45%、 其它微量组分3%?5%。 本专利技术的另一内容中：所述高钛矿渣、循环流化床燃煤灰渣和偏高岭土经单独粉 磨后混合或经混合粉磨，粉磨后的混合物料的比表面积> 350m2/kg、28d活性指数> 75%、 砂浆流动度比彡95%。 所述其它微量组分一般是Fe203、K20、Na 2O中的一种或两种以上的混合物。 与现有技术相比，本专利技术具有下列特点和有益效果： (1)采用本专利技术，主要利用同为工业废渣的循环流化床燃煤灰渣来改性高钛矿渣， 制得的复合改性髙钛矿渣微粉，参照国标GB/T18046-2008,其砂浆流动度比> 95%、28d活 性指数> 75%，且后期强度增长幅度大，产物性能良好； (2)本专利技术复合改性髙钛矿渣微粉的比表面积彡350m2/kg，与通用水泥的比表面 积相当，可有效降低钛矿渣、循环流化床燃煤灰渣粉磨所需能耗，有利于降低成本； (3)本专利技术复合改性髙钛矿渣微粉用于混凝土中，一方面高钛矿渣中的玻璃体、循 环流化床燃煤灰渣中的活性硅铝质成分可以与循环流化床燃煤灰渣中的游离CaO和SO 3产 生水化反应，从而相互激发，降低混凝土孔隙率，提高混凝土后期强度和耐久性；另一方面， 循环流化床燃煤灰渣中游离CaO和SO 3水化生成钙矾石和二水石膏，在混凝土中产生微膨 胀效应，从而改善混凝土收缩； (4)本专利技术复合改性髙钛矿渣微粉因具有（3)中所描述的活性相互激发和微膨胀 效应，因此可以替代重量百分比例20 %?40 %的P. 0425水泥用于制备混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉，其特征是：由重量百分比为50%～67%的高钛矿渣、31%～50%的循环流化床燃煤灰渣和0%～8%的偏高岭土混合组成。

【技术特征摘要】
1. 一种用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉，其特征是：由重量百分比为50%?67% 的高钛矿渣、31%?50%的循环流化床燃煤灰渣和0%?8%的偏高岭土混合组成。2. 按权利要求1所述用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉，其特征是：所述高钛矿 渣的主要化学成分和重量百分比例组成为Ti0215%?25%，CaO 20?40 %、MgO 6?10 %、 Si02 15 ?32 %、A1203 10 ?17 %。3. 按权利要求1所述用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉，其特征是：所述循环流 化床燃煤灰渣的主要化学成分和重量百分比例组成为CaO 8?21 %、S03 5?20 %、Si0235 ?50 %、A1203 10 ?25 %。4. 按权利要求1所述用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉，其特征是：所述偏高岭 土的主要化学成分和重量百分比例组成为Si02 50?55 %、A1203 40?45%、其它微量组分 3% ?5%。5. 按权利要求1、2、3或4所述用于混凝土中的复合改性高钛矿渣微粉，其特征是：所 述高钛矿渣、循环流化床燃煤灰渣和偏高岭土经单独粉磨后混合或经混合粉磨，粉磨后的 混合物料的比表面积彡350m2/kg、28d活性指数彡75%、砂浆流动度比彡95%。6. -种混凝土的制备方法，其特征是步骤为： a、 配料：按砂850重量份、石1050重量份、水175重量份、聚羧酸减水剂1. 4重量份、胶 凝材料380重量份的原料组分和重量份配比组成取各组分原料； 所述380重量份的胶凝材料由P. 0425水泥228?30...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，卢忠远，范志，牛云辉，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51