薔薇輝石、鈣鋁黃長石等礦物相以及一定量的羥基磷灰石(Ca1Q(PO4)6(OH)2);對該材料進行SEM形貌分析，結果見圖2，從圖中可以看到水化產物結晶度較高，晶型完整，呈層疊的片狀結構，材料結構較為致密。
[0019]實施例2:本鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料的原料組成為鉻鐵合金冶煉廢渣500 g、磷酸二氫鉀100 g、硼砂10 g、粉煤灰20 g，其中粉煤灰主要成分的含量為48.96%S12,30.13% Al2O3,4.81% CaO;鉻鐵合金冶煉廢渣粉磨至粒度小于80 μπι，粉煤灰粉磨至粒度小于80 μπι；
將上述鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料用于澆注材料使用，將鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料600 g與120 g水在常溫下攪拌均勻后澆注成型，脫模后在常溫下、空氣環境中養護，測試其力學性能:凝固時間為50 min時，3d、7d、28d抗壓強度分別為16.9 Mpa,28.6Mpa、43.2 Mpa。
[0020]實施例3:本鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料的原料組成為鉻鐵合金冶煉廢渣600 g、磷酸二氫鈉100 g、硼酸5g、粉煤灰30 g，其中粉煤灰主要成分的含量為48.96%S12,30.13% Al2O3,4.81% CaO;鉻鐵合金冶煉廢渣粉磨至粒度小于80 μπι，粉煤灰粉磨至粒度小于80 μπι；
將上述鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料用于澆注材料使用，將鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料600 g與120 g水在常溫下攪拌均勻后澆注成型，脫模后在常溫下、空氣環境中養護，測試其力學性能:凝固時間為62 min時，3 d、7 d、28 d抗壓強度分別為15.7 Mpa,26.5 Mpa、40.2 Mpa。
[0021]實施例4:本鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料的原料組成為鉻鐵合金冶煉廢渣550 g、酸式磷酸鹽(磷酸二氫鉀40 g、磷酸二氫銨60g)、調凝材料(硼酸5g、硼砂6g)、礦渣25g，其中礦渣主要成分的含量為47.68% S12,10.14% Al2O3,35.49% CaO;鉻鐵合金冶煉廢渣粉磨至粒度小于80 Mi，礦渣粉磨至粒度小于80 μπι;
將上述鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料用于澆注材料使用，將鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料600 g與120 g水在常溫下攪拌均勻后澆注成型，脫模后在常溫下、空氣環境中養護，測試其力學性能:凝固時間為49 min時，3 d、7 d、28 d抗壓強度分別為18.3 Mpa,29.7 Mpa、44.5 Mpa。
[0022]實施例5:本鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料的原料組成為鉻鐵合金冶煉廢渣450 g、磷酸二氫鉀100 g、硼砂8g、粉煤灰30 g，其中粉煤灰主要成分的含量為48.96%S12,30.13% Al2O3,4.81% CaO;鉻鐵合金冶煉廢渣粉磨至粒度小于80 μπι，粉煤灰粉磨至粒度小于80 μπι；
將上述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料用于固化重金屬Pb，取600 g的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料與48 g硝酸鉛混合后，添加120 g水常溫下攪拌混勻后澆注成型，脫模后在常溫下、空氣環境中養護，測試其力學性能:凝固時間為42 min時，3d、7d、28d抗壓強度分別為12.51^?、23.4]\^?、36.21^^;毒性浸出實驗，3 d時Pb浸出濃度為0.052 mg/L，28d時Pb浸出濃度為0.038 mg/Lo
[0023]實施例6:本鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料的原料組成為鉻鐵合金冶煉廢渣550 g、磷酸二氫銨100 g、硼酸10g、礦渣30 g，其中礦渣主要成分的含量為47.68% S12,10.14% Al2O3,35.49% CaO;鉻鐵合金冶煉廢渣粉磨至粒度小于80 μπι，礦渣粉磨至粒度小于80 μπι；
將上述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料用于固化重金屬Cd，取600 g的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料與63 g硝酸鎘混合后，添加180 g水常溫下攪拌混勻后澆注成型，脫模后在常溫下、空氣環境中養護，測試其力學性能:凝固時間為55 min,3 d、7 d、28 d抗壓強度分別為11.8 Mpa,21.2 Mpa,34.5 Mpa;毒性浸出實驗，3 d時Cd浸出濃度為0.0282mg/L，28 d時Cd浸出濃度為0.0069 mg/L。
[0024]實施例7:本鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料的原料組成為鉻鐵合金冶煉廢渣550 g、酸式磷酸鹽(磷酸二氫鈉50 g、磷酸二氫銨50g)、調凝材料(硼酸3g、硼砂3g)、礦渣30g，其中礦渣主要成分的含量為47.68% S12,10.14% Al2O3,35.49% CaO;鉻鐵合金冶煉廢渣粉磨至粒度小于80 Mi，礦渣粉磨至粒度小于80 μπι;
將上述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料用于固化重金屬Cu，取600 g的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料與83 g硝酸銅混合后，添加240 g水常溫下攪拌混勻后澆注成型，脫模后在常溫下、空氣環境中養護，測試其力學性能:凝固時間為59 min,3 d、7 d、28 d抗壓強度分別為10.6 Mpa、19.8 Mpa,31.7 Mpa;毒性浸出實驗，3 d時Cu浸出濃度為0.305mg/L，28 d時Cu浸出濃度為0.078 mg/L。
【主權項】
1.一種鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料，其特征在于:原料組成及重量份為鉻鐵合金冶煉廢渣400?600份、酸式磷酸鹽100份、調凝材料4?12份、其它工業廢渣10~30份。2.根據權利要求1所述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料，其特征在于:鉻鐵合金冶煉廢渣和其它工業廢渣粉磨至粒度小于80μπι。3.根據權利要求1所述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料，其特征在于:酸式磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨中的一種或幾種混合物。4.根據權利要求1所述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料，其特征在于:調凝材料為硼酸和/或硼砂。5.根據權利要求1所述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料，其特征在于:其它工業廢渣為富鋁、鈣質工業廢渣，其中鋁氧化物和鈣氧化物總含量不低于20%。6.根據權利要求5所述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料，其特征在于:其它工業廢渣為粉煤灰或礦渣。7.權利要求1-6中任一項所述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料在作為澆注材料中的應用。8.權利要求1-6中任一項所述的鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料在重金屬固化中的應用，其特征在于:按鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料與待固化重金屬的質量比為1:.0.05-0.2的比例，在鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料中添加重金屬或含重金屬廢渣，混勻，然后按鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料與水的質量比為1:0.2?0.4的比例，在混合物中添加水，常溫下攪拌混勻后澆注成型、脫模后養護。
【專利摘要】本發明涉及一種鉻鐵渣基鈣系磷酸鹽化學鍵合材料及其用途，該材料原料組成及重量份為鉻鐵合金冶煉廢渣400~600份、酸式磷酸鹽100份、調凝材料4~12份、其它工業廢渣10~30份；該材料作為澆注材料具有快凝、早強高、粘結力強、耐久性好等優越性能；在作為固化重金屬的基體材料中能有效的固化/穩定化重金屬，解決重金屬危害引起的環境污染問題。
【IPC分類】C04B28/34, C04B12/02
【公開號】CN105645797
【申請號】
【發明人】周新濤, 郝旭濤, 羅中秋, 劉守慶
【申請人】昆明理工大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月6日