【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固废基胶凝材料，尤其涉及一种基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、本专利技术
技术介绍
中公开的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的一种高含水量的碱性固体废弃物，其堆存量大，综合利用率不足10％，大量外排赤泥以堆场露天堆存，占用大量土地资源，易产生大量扬尘，严重污染地下水，造成土地碱化，影响土地耕种、农林灌溉和人畜饮水，对食品安全和身体健康构成威胁。因此，赤泥资源化利用迫在眉睫。根据氧化铝生产工艺的不同，赤泥分为拜耳法赤泥(拜尔赤泥)、烧结法赤泥和联合法赤泥三类，其中，拜耳法赤泥通常由处理低硅铝土矿得到，主要由氧化铁、氧化铝和碱组成，其ph值较高，活性较差，因此在资源化利用方面挑战更大。
3、目前，现有技术中报道了利用拜尔赤泥废弃物制备碱激发/地聚物类胶凝材料的技术方案，但因拜尔赤泥中碱组分含量高，终端产品泛碱严重，导致性能下降，且对生态环境具有潜在的污染风险，而且赤泥利用量较低，难以实现拜尔法赤泥的大宗量高附加值利用。因此，提供一种新的赤泥脱碱方法并实现赤泥高值绿色大宗量利用迫在眉睫。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料及其制备方法和应用，解决了赤泥基碱激发/地聚物类胶凝材料泛碱以及碱性污染的问题，并且拜尔赤泥利用率高，制
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，按质量分数计，包括98～99％的赤泥-固废石膏复合体、0.2～0.5％的减水剂和0.5～1.8％的早强剂；
3、所述赤泥-固废石膏复合体由质量比为(8～10):1的酸化赤泥和固废石膏经热活化制得，所述酸化赤泥由复合脱碱剂与拜尔赤泥中和而得；所述复合脱碱剂按质量分数计，包括60～70％的羧酸类组分和30～40％的磺酸类组分。
4、优选的，所述早强剂选自硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥。
5、优选的，所述减水剂选自聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
6、优选的，所述固废石膏选自磷石膏、脱硫石膏、钛石膏、氟石膏、柠檬酸石膏、芒硝石膏或盐石膏中的一种或多种。
7、优选的，所述复合脱碱剂与拜尔赤泥中的碱组分的摩尔比为(1～1.1)：1。
8、优选的，所述羧酸类组分选自乙酸、柠檬酸、草酸、丙酸或酒石酸中的一种或多种；所述磺酸类组分选自氨基乙磺酸、芳香族磺酸、萘磺酸或甲磺酸中的一种或多种。
9、第二方面，本专利技术提供了上述基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
10、将拜尔赤泥加水制备成赤泥浆体，向赤泥浆体中加入复合脱碱剂，搅拌后得到酸化赤泥浆体；
11、向酸化赤泥浆体中加入固废石膏混匀，烘干后进行热活化，得到赤泥-固废石膏复合体；
12、将赤泥-固废石膏复合体、减水剂和早强剂混合均匀，即得。
13、优选的，所述赤泥浆体的水灰比为0.4～0.6。
14、优选的，所述搅拌后依次进行抽滤、水洗的步骤中，搅拌的时间为20～50min。
15、优选的，所述热活化步骤具体为：以5～15℃/min的升温速率升温到200～300℃，保温活化2～4h，冷却即得。
16、第三方面，本专利技术提供了上述基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料或上述制备方法制备得到的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料在建筑工程领域的应用。
17、与现有技术相比，本专利技术取得了以下有益效果：
18、(1)本专利技术采用了羧酸(r-cooh)和磺酸(r-so3h)组成的复合脱碱剂对赤泥进行中和，中和过程生成有机钠盐，其能够对钠离子实现高效固化，并且对赤泥协同固废体系具有较高的激发效果，进而避免了最终制备的赤泥基盐激发类胶凝材料泛碱的问题，既能避免对环境的不利影响，又能确保胶凝材料的性能稳定性。
19、(2)本专利技术的赤泥基盐激发类胶凝材料对拜尔赤泥的利用率高达85％以上，解决了现有技术中拜尔赤泥利用率低的问题，总固废利用率高达95％以上；同时所得到的赤泥基盐激发类胶凝材料具有良好的早期强度和后期强度，在性能上与现有的水泥砂浆相当甚至更优，在建筑工程领域(如道路工程、桥梁工程、隧道工程、矿山工程等)具有良好应用前景，实现了固废的高值化利用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，按质量分数计，包括98～99％的赤泥-固废石膏复合体、0.2～0.5％的减水剂和0.5～1.8％的早强剂；
2.如权利要求1所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，所述早强剂选自硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥；所述减水剂选自聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
3.如权利要求1所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，所述固废石膏选自磷石膏、脱硫石膏、钛石膏、氟石膏、柠檬酸石膏、芒硝石膏或盐石膏中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，所述复合脱碱剂与拜尔赤泥中的碱组分的摩尔比为(1～1.1)：1。
5.如权利要求1所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，所述羧酸类组分选自乙酸、柠檬酸、草酸、丙酸或酒石酸中的一种或多种；所述磺酸类组分选自氨基乙磺酸、芳香族磺酸、萘磺酸或甲磺酸中的一种或多种。
6.如权利要求1～5任一项所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料的制
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述赤泥浆体的水灰比为0.4～0.6。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌后依次进行抽滤、水洗的步骤中，搅拌的时间为20～50min。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热活化步骤具体为：以5～15℃/min的升温速率升温到200～300℃，保温活化2～4h，冷却即得。
10.如权利要求1～5任一项所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料或权利要求6～9任一项所述的制备方法制备得到的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料在建筑工程领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，按质量分数计，包括98～99％的赤泥-固废石膏复合体、0.2～0.5％的减水剂和0.5～1.8％的早强剂；
2.如权利要求1所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，所述早强剂选自硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥；所述减水剂选自聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
3.如权利要求1所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，所述固废石膏选自磷石膏、脱硫石膏、钛石膏、氟石膏、柠檬酸石膏、芒硝石膏或盐石膏中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，所述复合脱碱剂与拜尔赤泥中的碱组分的摩尔比为(1～1.1)：1。
5.如权利要求1所述的基于酸化-热活化的赤泥基盐激发类胶凝材料，其特征在于，所述羧酸类组分选自乙酸、柠檬酸、草酸、...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。