專利名稱：提高粉煤灰活性的復合激活方法
提高粉煤灰活性的復合激活方法技術領域：
本發明涉及提高不符合商品混凝土使用要求的粉煤灰活性的方法，特別適用于激發經分選后剩余的排放進入燃煤電廠粗灰庫的低品質粉煤灰的活性(主要以III級和等級外粉煤灰為主)使其代替礦粉用于普通商品混凝土當中。背景技術：
粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一，是燃煤電廠發電過程中排放的大宗固體廢棄物。隨著粉煤灰應用技術的不斷提高，原狀粉煤灰分選工藝被大部分燃煤電廠所采用。 該工藝將原狀粉煤灰經過物理方式進行篩選，最終形成細灰和粗灰兩大類產品。細灰符合國家相關標準中II級粉煤灰的標準，主要應用于商品混凝土中；粗灰由于技術指標與國家相關標準差距較大，且指標波動較大而不能得到高價值的應用，一般調濕排入貯灰場。一般情況下，原狀粉煤灰經過分選工藝篩選后的粗灰細灰比是3 1,即原狀粉煤灰經分選后只有25%可以用于混凝土當中，剩余的75%由于活性、細度和需水量比等指標的制約，無法在混凝土中應用。而粉煤灰得到大用量高價值利用的主要途徑是作為混凝土摻合料，粉煤灰用作混凝土摻合料可以改善混凝土性能、提高工程質量、降低水泥用量、節約資源，是我國粉煤灰利用的主要途徑。因此如何有針對性地對燃煤電廠經過分選后剩余的粉煤灰進行改性，有效激發其活性，提高其在混凝土的摻加量是本領域急切需要解決的問題。研究發現，單純機械改性可以提高粗灰的活性改善細度指標，但是由于磨細提高了粗灰的比表面積，增大了水分附著的面積，增大了改性后的粉煤灰需水量比。應用在混凝土中，機械改性的粉煤灰正負效應抵消后無法達到取代水泥，提高工程質量的目的。加入激發劑后再研磨，可以提高粉煤灰的活性，控制粉煤灰的需水量比。但是，粗灰中大部分有效活性物質基本被篩選出來，剩余的有效活性物質有限。所以，對粗灰而言激發劑起到的作用比較小。
發明內容
本發明是采用機械改性協同復合助磨激發劑反應的方法對燃煤電廠干排粉煤灰分選后的粗灰進行加工，控制成品的比表面積必須達到500 m2 kg — 710m2 /kg之間，提高粉煤灰的微集料效應。同時，加入少量的復合助磨激發劑 K制其需水量比，加速粉煤灰中的活性物質水解，增加粉煤灰參與水化反應的有效物質，以提升粉煤灰在混凝土中的摻加量和擴大粉煤灰的使用范圍。本發明所述機械改性是指利用研磨方式對原料粉煤灰進行磨細，控制其比表面積必須達到500 m2 kg- 710 m2 /kg之間，同時為提升研磨效果、調節需水量比和進一步激發原料粉煤灰的活性，添加適量的由有機物和無機鹽組成的復合助磨激發劑。本發明所指的復合助磨激發劑是由木質素磺酸鈣、硫酸鈉、氧化鈣、碳酸鈉和硫鋁酸鈣的若干種組成，其復合比例(質量百分比)為木質素磺酸鈣3%-18%、硫酸鈉60%-86%、 碳酸鈉8%-20%、氧化鈣2%-10%和硫鋁酸鈣1%-3%。具體技術方案如下一種提高粉煤灰活性的復合激活方法，其特征在于以III級和等級外粉煤灰為原料， 加入粉煤灰重量的1. 37%-3%的復合助磨激發劑；研磨控制其比表面積達到500 m2 /kg 710 m3 'kg ；其中復合助磨激發劑的成分為木質素磺酸鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、氧化鈣或木質素磺HK 、硫酸鈉、碳酸鈉、硫鋁酸鈣，其復合質量百分比為木質素磺酸鈣3%-18%、硫酸鈉 60%-86%、碳酸鈉8%-20%、氧化鈣2%-10%和硫鋁酸鈣1%_3%。優選的，以III級和等級外粉煤灰為原料，加入粉煤灰重量的1. 37%的復合助磨激發劑研磨至細度為0%，比表面積為700 Λ2 /kg 710 Λ2 /kg;其中復合助磨激發劑由質量占比10%的木質素磺酸鈣、78%的硫酸鈉、10%碳酸鈉和21的硫鋁酸鈣組成。優選的，以III級和等級外粉煤灰為原料，加入粉煤灰重量的1的復合助磨激發劑研磨至細度為0%，比表面積為550 m2 /kg 650 2 /kg;其中復合助磨激發劑由質量占比18%的木質素磺酸鈣、66%的硫酸鈉、15%碳酸鈉和1%的硫鋁酸鈣組成。優選的，以III級和等級外粉煤灰為原料，加入粉煤灰重量的3%復合助磨激發劑， 然后經研磨至細度為洲以下，比表面積為oOOm2 /kg 650 m2 /kg ；其中復合助磨激發劑由質量占比8%的木質素磺酸鈣、74%的硫酸鈉、8%碳酸鈉和10%氧化鈣組成。優選的，所述粉煤灰規格細度彡25%，需水量比彡100%,比表面積彡300腿2 /kg。
具體實施方式
本發明實現方式中的原料粉煤灰即粗灰，細度> 25%，需水量比> 100%,比表面積 (300 m2 kg ο方式一
該種方式是在原料粉煤灰中加入1. 37%的復合助磨激發劑研磨至細度為0%，比表面積為700 m2 kg 710 m2 kg。其中復合助磨激發劑由質量占比10%的木質素磺酸鈣，78% 的硫酸鈉、10%碳酸鈉組成和21的硫鋁酸鈣組成。方式二
該種方式是在原料粉煤灰中加入m的復合助磨激發劑研磨至細度為0%，比表面積為 550 β2 /kg 650 2 /kg。其中復合助磨激發劑由質量占比18%的木質素磺酸鈣，66%的
硫酸鈉、15%碳酸鈉組成和1%的硫鋁酸鈣組成。方式三
該種方式是在原料粉煤灰中加入3%復合助磨激發劑，然后經研磨至細度為m以下，比表面積為500 m3 /kg 6oOm2 kg。其中復合助磨激發劑由質量占比8%的木質素磺酸鈣，74%的硫酸鈉、8%碳酸鈉組成和10%氧化鈣組成。應用實例及檢測結果
1、使用方式一加工的高效活化粉煤灰替代高強混凝土中“硅灰、礦粉和粉煤灰”復摻體系。設計抗壓強度80MP。P. I 52. 5水泥45^g，高效活化粉煤灰IUkg (粉煤灰摻入量19. 7%)中砂673kg，石子105 ,聚羧酸類減水劑6. 84kg，自來水15^g。實測抗壓強度 28天88. 3MP，混凝土耐久性符合國家標準要求。2、使用方式二和方式三加工的高效活化粉煤灰替代普通商品混凝土中“礦粉和粉
4煤灰”復摻體系。設計抗壓強度30MP。P. 0 42. 5水泥27!3kg，高效活化粉煤灰IHkg (粉煤灰摻入量30%)中砂74^ig，碎石1030kg，萘系減水劑7. 8kg,自來水17^g。實測抗壓強度28天 33. 1MP，混凝土耐久性符合國家標準要求。設計強度40MP。P. 0 42. 5水泥321kg，高效活化粉煤灰(粉煤灰摻入量30%) 中砂704kg，碎石952kg，減水劑9. 2kg，自來水183kg.實測抗壓強度28天45. 7MP，混凝土耐久性符合國家標準要求。設計強度50MP。P. 0 42. 5水泥340kg，高效活化粉煤灰140kg(粉煤灰摻入量30%) 中砂680kg,碎石1089kg,減水劑15. 3kg，自來水195kg.實測抗壓強度28天58. 7MP，混凝土耐久性符合國家標準要求。
權利要求
1.一種提高粉煤灰活性的復合激活方法，其特征在于以III級和等級外粉煤灰為原料，加入粉煤灰重量的1. 37%-3%的復合助磨激發劑；研磨控制其比表面積達到500 2 kg 710 m2 /kg ；其中復合助磨激發劑的成分為木質素磺酸鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、 氧化鈣或木質素磺酸鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫鋁酸鈣，其復合質量百分比為木質素磺酸鈣 3%-18%、硫酸鈉60%-86%、碳酸鈉8%-20%、氧化鈣2%_10%和硫鋁酸鈣1%_3%。
2.根據權利要求1所述的提高粉煤灰活性的復合激活方法，其特征在于以III級和等級外粉煤灰為原料，加入粉煤灰重量的1. 37%的復合助磨激發劑研磨至細度為0%，比表面積為700 m2 /kg 710 m2 /kg;其中復合助磨激發劑由質量占比10%的木質素磺酸鈣、 78%的硫酸鈉、10%碳酸鈉和21的硫鋁酸鈣組成。
3.根據權利要求1所述的提高粉煤灰活性的復合激活方法，其特征在于以III級和等級外粉煤灰為原料，加入粉煤灰重量的m的復合助磨激發劑研磨至細度為o%，比表面積為550 nis /kg 6)0 Λ2 /kg ；其中復合助磨激發劑由質量占比18%的木質素磺酸鈣、66% 的硫酸鈉、15%碳酸鈉和1%的硫鋁酸鈣組成。
4.根據權利要求1所述的提高粉煤灰活性的復合激活方法，其特征在于以III級和等級外粉煤灰為原料，加入粉煤灰重量的3%復合助磨激發劑，然后經研磨至細度為m以下，比表面積為500 m' kg 650諷2 /kg ；其中復合助磨激發劑由質量占比8%的木質素磺酸鈣、74%的硫酸鈉、8%碳酸鈉和10%氧化鈣組成。
5.根據權利要求1-4所述的提高粉煤灰活性的復合激活方法，其特征在于所述粉煤灰規格細度彡25%，需水量比彡100%,比表面積彡300 m2 /kg。
全文摘要
本發明是一種提高粉煤灰活性的復合激活方法，其特征在于以III級和等級外粉煤灰為原料，加入粉煤灰重量的1.37%-3%的復合助磨激發劑；研磨控制其比表面積達到500m2/kg～710m2/kg；其中復合助磨激發劑的成分為木質素磺酸鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、氧化鈣或木質素磺酸鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫鋁酸鈣，其復合質量百分比為木質素磺酸鈣3%-18%、硫酸鈉60%-86%、碳酸鈉8%-20%、氧化鈣2%-10%和硫鋁酸鈣1%-3%。
文檔編號C04B18/08GK102311239SQ201110160730
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者俞華棟, 劉韜, 盧永清, 葉強, 張東明, 楊晨, 林少平, 王國虹, 王穆君 申請人:浙江天達環保股份有限公司, 浙江浙能節能科技有限公司