【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火山灰质材料，特别是涉及一种利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法及其应用。
技术介绍
1、石油、化工、焦化等企业关停或外迁，形成了工业遗留遗弃污染场地。由于其具有隐蔽性、挥发性、累积性、多样性和毒害性，不仅严重威胁污染场地周围居民的身体健康和生活环境，同时严重影响土地的安全再利用，目前越来越多开始研发污染土相关修复技术及应用。
2、一般情况下，1吨污染土在经过水泥窑热脱附、裂解和烟气急冷处置后，会产生0.7吨左右的残渣，目前存在残渣消纳比例低、消纳途径少、产品附加值相对不高等情况，若倾倒或堆放，又会产生二次环境污染和危害。因此，迫切需要进一步解决残渣的再利用问题。
3、此外，在砂浆、混凝土等建材行业，目前掺用粉煤灰、矿粉等矿物掺合料受环保影响，价格持续上涨的同时，质量参差不齐，致使砂浆、混凝土等建材行业产品成本不断增加。目前亟需开发一种新型的活性填料作为替代品，控制产品成本，提升产品的竞争力。
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有技术中存在的问题，提出一种利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法及其应用。本专利技术以水泥窑无害化处理污染土，将污染土通过掺加煤矸石、粉煤灰、赤泥、硫激发或硫碱激发中的一种，在不同煅烧温度(450℃、550℃、650℃、750℃、850℃、950℃)、不同煅烧时间的一系列研究，研发出人造火山灰质混合材料，其中火山灰性满足《用于水泥中的火山灰质混合材料》(gb/t 2847-2022)标准要求
2、本专利技术是这样实现的，一种利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，包括如下步骤：
3、将污染土与煤矸石、粉煤灰渣、赤泥、硫激发剂或硫碱激发剂中的一种混合，使混合物中三氧化二铝含量≥12％、铝硅比≥0.3，由水泥窑窑尾入窑；
4、控制水泥窑煅烧温度≥650℃，煅烧时间≥30min，得到人造火山灰质混合材料。
5、在上述技术方案中，优选的，所述煅烧温度为650℃-750℃。
6、在上述技术方案中，优选的，所述硫激发剂为脱硫石膏，所述脱硫石膏的添加量占污染土的10％。所述脱硫石膏中，sio2含量1.0-5.0％，al2o3含量0.2-2.0％，fe2o3含量0.1-0.5％，cao含量30.0-40.0％，mgo含量0.8-1.5％，r2o含量0.2-0.4％，so3含量38.0-43.0％，cl-含量0.03-0.06％，loi含量12.0-17.0％。
7、在上述技术方案中，优选的，所述硫碱激发剂为脱硫石膏和生石灰，脱硫石膏和生石灰的添加量各占污染土的10％；所述生石灰中，cao含量85～90％。
8、在上述技术方案中，优选的，所述煤矸石中，sio2含量30.72-48.33％，al2o3含量16.27-24.10％，fe2o3含量2.16-7.34％，cao含量1.5-4.58％，mgo含量0.61-1.99％，r2o含量0.64-1.18％，so3含量0.46-1.97％，cl-含量0.002-0.011％，loi含量12.83-30.11％。
9、在上述技术方案中，优选的，所述粉煤灰渣中，sio2含量39.32-57.19％，al2o3含量19.33-29.35％，fe2o3含量5.11-9.93％，cao含量3.94-15.81％，mgo含量0.9-3.69％，r2o含量0.89-1.57％，so3含量0.17-3.46％，cl-含量0.011-0.3％，loi量1.13-11.13％。
10、在上述技术方案中，优选的，所述赤泥中，sio2含量4.18-46.78％，al2o3含量3.17-18.26％，fe2o3含量34.01-58.66％，cao含量0.3-6.84％，mgo含量0.12-1.7％，r2o含量0.18-1.65％，cl-含量0.004-0.083％，loi含量3.71-13.89％。
11、在上述技术方案中，优选的，所述污染土、煤矸石、粉煤灰、赤泥、硫激发剂或硫碱激发剂在煅烧前，先进性粉磨处理。
12、一种人造火山灰质混合材料的应用，人造火山灰质混合材料应用于砌筑砂浆或抹灰砂浆中。
13、在上述技术方案中，优选的，人造火山灰质混合材料应用在砌筑砂浆中时，人造火山灰质混合材料在砌筑砂浆中的用量≤55‰。
14、在上述技术方案中，优选的，人造火山灰质混合材料应用在抹灰砂浆中时，人造火山灰质混合材料在抹灰砂浆中的用量≤30‰。
15、本专利技术具有的优点和积极效果是：
16、1、本专利技术利用水泥窑处置掺加有煤矸石、粉煤灰、赤泥、硫激发或硫碱激发中的一种污染土，可煅烧出活性和火山灰性符合要求的火山灰质混合材料材料，既能作为矿物活性掺和料，又能资源化用在砂浆等建材行业。
17、2、本专利技术利用火山灰质混合材料具有矿物活性的特点，代替水泥基预拌砂浆胶凝体系中的粉煤灰、矿粉等价格高的矿物掺合料，不仅可以实现预拌砂浆产品的降本增效，同时还可以消耗部分生态固废，发挥预拌砂浆的固废资源化利用功能，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。
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1.一种利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，优选的，所述煅烧温度为650℃-750℃。
3.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，所述硫激发剂为脱硫石膏，所述脱硫石膏的添加量占污染土的10％；所述脱硫石膏中，SiO2含量1.0-5.0％，Al2O3含量0.2-2.0％，Fe2O3含量0.1-0.5％，CaO含量30.0-40.0％，MgO含量0.8-1.5％，R2O含量0.2-0.4％，SO3含量38.0-43.0％，Cl-含量0.03-0.06％，LOI含量12.0-17.0％。
4.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，所述硫碱激发剂为脱硫石膏和生石灰，脱硫石膏和生石灰的添加量各占污染土的10％；所述生石灰中，CaO含量85～90％。
5.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法
6.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，所述粉煤灰渣中，SiO2含量39.32-57.19％，Al2O3含量19.33-29.35％，Fe2O3含量5.11-9.93％，CaO含量3.94-15.81％，MgO含量0.9-3.69％，R2O含量0.89-1.57％，SO3含量0.17-3.46％，Cl-含量0.011-0.3％，LOI含量1.13-11.13％。
7.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，所述赤泥中，SiO2含量4.18-46.78％，Al2O3含量3.17-18.26％，Fe2O3含量34.01-58.66％，CaO含量0.3-6.84％，MgO含量0.12-1.7％，R2O含量0.18-1.65％，Cl-含量0.004-0.083％，LOI含量3.71-13.89％。
8.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，所述污染土、煤矸石、粉煤灰、赤泥、硫激发剂或硫碱激发剂在煅烧前，先进行粉磨处理。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述方法制备的人造火山灰质混合材料的应用，其特征在于，人造火山灰质混合材料应用于砌筑砂浆或抹灰砂浆中。
10.根据权利要求9所述的人造火山灰质混合材料的应用，其特征在于，人造火山灰质混合材料应用在砌筑砂浆中时，人造火山灰质混合材料在砌筑砂浆中的用量≤55‰；
...【技术特征摘要】
1.一种利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，优选的，所述煅烧温度为650℃-750℃。
3.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，所述硫激发剂为脱硫石膏，所述脱硫石膏的添加量占污染土的10％；所述脱硫石膏中，sio2含量1.0-5.0％，al2o3含量0.2-2.0％，fe2o3含量0.1-0.5％，cao含量30.0-40.0％，mgo含量0.8-1.5％，r2o含量0.2-0.4％，so3含量38.0-43.0％，cl-含量0.03-0.06％，loi含量12.0-17.0％。
4.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，所述硫碱激发剂为脱硫石膏和生石灰，脱硫石膏和生石灰的添加量各占污染土的10％；所述生石灰中，cao含量85～90％。
5.根据权利要求1所述的利用水泥窑处置污染土制备人造火山灰质混合材料的方法，其特征在于，所述煤矸石中，sio2含量30.72-48.33％，al2o3含量16.27-24.10％，fe2o3含量2.16-7.34％，cao含量1.5-4.58％，mgo含量0.61-1.99％，r2o含量0.64-1.18％，so3含量0.46-1.97％，cl-含量0.002-0.011％，loi含量12.83-30...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓光，郭清芳，刘金磊，孟令举，张广義，马健，李洪生，刘志刚，孙德成，王硕，杨凯，娄杰，孟祥建，范华武，
申请(专利权)人：天津金隅振兴环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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