一种全固废材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术特别涉及一种全固废材料及其制备方法和应用，属于固废资源化利用技术领域，材料的成分包括：主料和外加剂；以重量计，主料包括：改性锰渣8‑20份、改性建筑垃圾微粉80‑92份和再生细骨料200‑450份，改性锰渣中的石膏为脱羟基获得的半水石膏；外加剂的重量用量为主料中改性锰渣与改性建筑垃圾微粉重量之和的0.54％‑3.58％；外加剂为锰渣缓凝剂、减水剂和微粉增强剂的混合物；通过对锰渣进行石膏脱羟基得到的改性锰渣作为原料，改变了石膏的结构，生成的半水石膏本身具有胶凝活性，弥补建筑垃圾制备的砂浆或砌块早期强度低，或需要添加水泥、化学激发等缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种全固废材料及其制备方法和应用
本专利技术属于固废资源化利用
，特别涉及一种全固废材料及其制备方法和应用。
技术介绍
无废城市建设的核心是需要协同城市及工业固废的特征，综合考虑各类固废污染及资源化特性，优化设计协同处置利用方案后实现城市无废排放。建筑垃圾、电解锰渣是典型的固废及城市矿产，因其产生量大，大量堆积造成了环境污染。将建筑垃圾、电解锰渣在内的大宗固废建材化利用，以解决环境污染难题和推动无废城市建设是大势所趋。建筑垃圾因其组成复杂，在破碎的过程中会产生20％左右微粉，微粉和泥浆中含有大量泥土粘土矿物、水泥浆水化及碳化产物、房屋粉刷墙皮等，组分复杂，这些微粉多以筛分加水洗泥浆的形式分离出来，这些微粉也是影响再生微粉及骨料品质质量的有害物质，目前对于再生微粉和泥浆的利用成为了建筑垃圾资源化的难点和堵点。同时电解锰渣中含有石膏、石英等可作为建材化利用的组分，但因电解锰渣中氨氮、锰等超标，使得锰渣安全高效建材化及产品性能和用途得不到保障。
技术实现思路
申请人在专利技术过程中发现，建筑垃圾在再生利用过程中产生的微粉和泥浆等，少数经过繁杂的工序分离、去除土后用于建材中，这些被利用的微粉几乎没有化学活性，在再利用的过程中仅仅起到物理充填作用，同时多数微粉和泥浆被丢弃或者填埋，无法实现建筑垃圾100％资源化利用处理，且增加了建筑垃圾消纳的压力，也与无废城市建设要求背道而驰。另外电解锰渣资源化利用的前提需要无害化，无害化多需用碱性物质去除氨氮、锰，需要大量的资源。鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的全固废材料及其制备方法和应用。本专利技术实施例提供了一种全固废材料，所述材料的成分包括：主料和外加剂；以重量计，所述主料包括：改性锰渣8-20份、改性建筑垃圾微粉80-92份和再生细骨料200-450份，所述改性锰渣中的石膏为脱羟基获得的半水石膏；所述外加剂的重量用量为所述主料中改性锰渣与改性建筑垃圾微粉重量之和的0.54％-3.58％；所述外加剂为锰渣缓凝剂、减水剂和微粉增强剂的混合物。基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种全固废材料的制备方法，所述制备方法包括：将电解锰渣和碱性水混合，获得锰渣混合物；将所述锰渣混合物进行固液分离，获得锰渣余渣；将所述锰渣余渣进行加热改性，获得改性锰渣；将所述改性锰渣和改性建筑垃圾微粉、再生细骨料及外加剂进行混合，获得全固废材料。可选的，改性建筑垃圾微粉的制备方法包括：将建筑垃圾进行破碎，获得建筑垃圾微粉；将所述建筑垃圾微粉和工程泥浆进行混合搅拌，获得混合泥浆；将所述混合泥浆进行脱水，获得建筑垃圾固体；将所述建筑垃圾固体进行烘干和焙烧，获得高温渣；将所述高温渣进行水淬冷却，后进行浸水浸泡，获得改性建筑垃圾微粉和浸泡液。可选的，所述碱性水的制备方法包括：将所述浸泡液和白泥碱渣混合，获得碱性水。可选的，所述将所述建筑垃圾固体进行烘干和焙烧，获得高温渣中，所述焙烧包括第一段焙烧和第二段焙烧，所述第一段焙烧的温度为300-550℃，所述第一段焙烧的时间为10-120min，所述第二段焙烧的温度为650-950℃，所述第二段焙烧的时间为30-120min。可选的，所述混合泥浆的含水率不大于65％；以干基重量计，所述混合泥浆中的钙镁的碳酸盐和氢氧化物的含量为15％-33％，所述混合泥浆中的粘土矿物的含量不小于30％；所述建筑垃圾固体进行焙烧时的含水率不大于10％，所述浸水浸泡的水固比为1-2.8，所述浸水浸泡的浸泡时间为5-24h。可选的，所述将所述锰渣余渣进行加热改性，获得改性猛渣中，所述加热改性的温度为110-165℃，所述加热改性的热源为所述焙烧的焙烧窑炉余热。可选的，所述碱性水的pH值为10.5-12.5。可选的，所述将所述锰渣混合物进行固液分离，获得锰渣余渣中，所述锰渣余渣的浸出液中的氨氮重量浓度不大于100mg/L。基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种全固废材料的应用，所述应用是将所述全固废材料应用于制备砂浆或砌块。本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术实施例提供的全固废材料，所述材料的成分包括：主料和外加剂；以重量计，所述主料包括：改性锰渣8-20份、改性建筑垃圾微粉80-92份和再生细骨料200-450份，所述改性锰渣中的石膏为脱羟基获得的半水石膏；所述外加剂的重量用量为所述主料中改性锰渣与改性建筑垃圾微粉重量之和的0.54％-3.58％；所述外加剂为锰渣缓凝剂、减水剂和微粉增强剂的混合物；通过对锰渣进行石膏脱羟基得到的改性锰渣作为原料，改变了石膏的结构，生成的半水石膏本身具有胶凝活性，弥补建筑垃圾制备的砂浆或砌块早期强度低，或需要添加水泥、化学激发等缺陷；实现了电解锰渣在后续砂浆或砌块中兼有作为胶凝材料和激发改性建筑垃圾微粉的作用，改性建筑垃圾与改性电解锰渣协同取代了水泥等胶凝材料，同时可以保障传统建筑垃圾再生制品早期强度低或建筑垃圾利用率不高的难题，同时高效解决了建筑垃圾微粉和电解锰渣安全高效资源化利用难题，真正使得建筑垃圾协全固废再生产品的质量得到保障。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的方法的框图。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种全固废材料，所述材料的成分包括：主料和外加剂；以重量计，所述主料包括：改性锰渣8-20份、改性建筑垃圾微粉80-92份和再生细骨料200-450份，所述改性锰渣中的石膏为脱羟基获得的半水石膏；所述外加剂的重量用量为所述主料中改性锰渣与改性建筑垃圾微粉重量之和的0.54本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固废材料，其特征在于，所述材料的成分包括：主料和外加剂；/n以重量计，所述主料包括：改性锰渣8-20份、改性建筑垃圾微粉80-92份和再生细骨料200-450份，所述改性锰渣中的石膏为脱羟基获得的半水石膏；/n所述外加剂的重量用量为所述主料中改性锰渣与改性建筑垃圾微粉重量之和的0.54％-3.58％；所述外加剂为锰渣缓凝剂、减水剂和微粉增强剂的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种全固废材料，其特征在于，所述材料的成分包括：主料和外加剂；
以重量计，所述主料包括：改性锰渣8-20份、改性建筑垃圾微粉80-92份和再生细骨料200-450份，所述改性锰渣中的石膏为脱羟基获得的半水石膏；
所述外加剂的重量用量为所述主料中改性锰渣与改性建筑垃圾微粉重量之和的0.54％-3.58％；所述外加剂为锰渣缓凝剂、减水剂和微粉增强剂的混合物。


2.一种全固废材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将电解锰渣和碱性水混合，获得锰渣混合物；
将所述锰渣混合物进行固液分离，获得锰渣余渣；
将所述锰渣余渣进行加热改性，获得改性锰渣；
将所述改性锰渣和改性建筑垃圾微粉、再生细骨料及外加剂进行混合，获得全固废材料。


3.根据权利要求2所述的全固废材料的制备方法，其特征在于，改性建筑垃圾微粉的制备方法包括：
将建筑垃圾进行破碎，获得建筑垃圾微粉；
将所述建筑垃圾微粉和工程泥浆进行混合搅拌，获得混合泥浆；
将所述混合泥浆进行脱水，获得建筑垃圾固体；
将所述建筑垃圾固体进行烘干和焙烧，获得高温渣；
将所述高温渣进行水淬冷却，后进行浸水浸泡，获得改性建筑垃圾微粉和浸泡液。


4.根据权利要求3所述的全固废材料的制备方法，其特征在于，所述碱性水的制备方法包括：
将所述浸泡液和白泥碱渣混合，获得碱性水。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亿军，张少华，王平，李孟浩，万勇，何星星，孙峰，
申请(专利权)人：武汉中科固废资源产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42