CN106904858A - 一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)配料：硅酸钾10‑20份、磷酸乙二胺10‑30份；铝酸盐15‑30份、碳酸盐15‑30份、硅酸盐30‑50份；硫酸亚铁30‑50份；(2)将各活性剂混合、粉碎，过80‑100目筛，得活性剂混合物；(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃‑‑800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂，本发明将等离子体处理的活化剂与粉煤灰混合用于水泥建筑领域，提高粉煤灰的利用率。

Description

一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及活化剂的制备方法，尤其涉及一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法。
背景技术
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。但粉煤灰可资源化利用，如作为混凝土的掺合料等。但粉煤灰直接掺杂到混凝土中，其作用效果差。
另有中国专利号201210116924.9公开了一种粉煤灰低温湿法活化方法，包括以下步骤：(1)将粉煤灰和浓度为300-700g/l的强碱溶液混合在一起进行活化处理，碱溶液与粉煤灰体积质量配比为3∶1-20∶1(ml/g)，活化温度为130-180℃，活化时间为0.5-10h，活化压力为常压至0.5Mpa。活化后液固分离得到粗碱液和活化粉煤灰；(2)粗碱液经稀释后加入氧化钙净化处理，液固分离后得到含钙渣和强碱溶液，含钙渣作为副产物输出***，强碱溶液循环利用于粉煤灰活化处理；该方法所述的碱溶液为NaOH水溶液、KOH水溶液、铝酸钠溶液或铝酸钾溶液，活化后粉煤灰采用稀酸溶出，氧化铝溶出率达到95-99%。该方法活化温度低，活化效果佳，活化过程不会产生二次污染，为后续粉煤灰处理尤其是提取氧化铝、制备沸石等创造必要条件。上述专利的目的是回收粉煤灰的氧化铝。
发明内容
为了克服上述面有技术的缺陷，本发明提供了一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，将等离子体处理的活化剂与粉煤灰混合用于水泥建筑领域，提高粉煤灰的利用率和水泥的性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配料：按质量份数称取下述活性剂，
硅酸钾10-20份、磷酸乙二胺10-30份；铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；硫酸亚铁30-50份；
(2)将步骤(1)的各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；
(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。
所述的活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理。
所述的活化处理的温度为80℃-100℃，活化时间1-2小时。
所述步骤(3)中将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至300-500Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。
所述的活化气体为二氧化碳或氮气。
将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用200-300℃温度处理10-20分钟；再采用300-500℃处理5-10分钟。
一种利用制备的活化剂处理粉煤灰的方法，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。
本发明具有以下优点：
1、本发明针对粉煤灰的特点，选取有利形成水泥细料的活性剂，硅酸钾10-20份、磷酸乙二胺10-30份；铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；硫酸亚铁30-50份；将该活性剂混合物于等离子体处理，以改变各活性剂的物理结构，从而制备出本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗压、抗渗能力；增加混凝土的修饰性。
2、本发明的活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理，所述的活化处理的温度为80℃-100℃，活化时间1-2小时。使活性剂混合物先在反应器中经80℃-100℃活化1-2小时，对各活性剂微粒的表面进行处理，然后再用等离子处理，得到的活化剂表面改性更好，比表面积更大，与粉煤灰混合用于水泥中，进一步提高水泥的各项性能。
3、本发明将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，先采用200-300℃温度处理10-20分钟；再采用300-500℃处理5-10分钟。两种不同温度与不同时间的处理，有使得活化剂在两种温度之间交替变化，形成更好的表面改性效果。
具体实施方式
实施例1
一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按质量份数称取下述活性剂，
硅酸钾10-20份、磷酸乙二胺10-30份；铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；硫酸亚铁30-50份；
(2)将各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；
(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至300-500Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。活化气体为二氧化碳或氮气。
将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用200-300℃温度处理10-20分钟；再采用300-500℃处理5-10分钟。
将制备的活化剂用于处理粉煤灰的方法，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。
实施例2
一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按质量份数称取下述活性剂，
硅酸钾10-20份、磷酸乙二胺10-30份；铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；硫酸亚铁30-50份；
(2)将各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；
活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理，活化处理的温度为80℃-100℃，活化时间1小时。
(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至500Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。活化气体为二氧化碳或氮气。
将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用200℃温度处理20分钟；再采用500℃处理5分钟。
将制备的活化剂用于处理粉煤灰的方法，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。
实施例3
一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按质量份数称取下述活性剂，
硅酸钾10-20份、磷酸乙二胺10-30份；铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；硫酸亚铁30-50份；
(2)将各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；
活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理，活化处理的温度为80℃-100℃，活化时间1小时。
(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至400Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。活化气体为二氧化碳或氮气。
将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用300℃温度处理10分钟；再采用400℃处理10分钟。
将制备的活化剂用于处理粉煤灰的方法，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。
实施例4
一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按质量份数称取下述活性剂，
硅酸钾10-20份、磷酸乙二胺10-30份；铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；硫酸亚铁30-50份；
(2)将各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；
(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至350Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。活化气体为二氧化碳或氮气。
将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用300℃温度处理10分钟；再采用500℃处理10分钟。
将制备的活化剂用于处理粉煤灰的方法，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1:（500-800）混合，用作水泥的添加剂。本发明的活化剂，其比表面积增大，将制备的活化剂与粉煤灰按一定比例混合，用于水泥的细料，节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。
附表：使用活化剂与未使用活化剂的水泥性能对比：

Claims (7)

1.一种用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配料：按质量份数称取下述活性剂，
硅酸钾10-20份、磷酸乙二胺10-30份；铝酸盐15-30份、碳酸盐15-30份、硅酸盐30-50份；硫酸亚铁30-50份；
(2)将步骤(1)的各活性剂混合、粉碎，过80-100目筛，得活性剂混合物；
(3)将活性剂混合物放入等离子体发生器，在300℃--800℃环境中进行低温等离子体处理制得所述活化剂。
2.根据权利要求1所述的用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，其特征在于：所述的活性剂混合物先在反应器中进行活化处理，再放入等离子体发生器中处理。
3.根据权利要求2所述的用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，其特征在于：所述的活化处理的温度为80℃-100℃，活化时间1-2小时。
4.根据权利要求1所述的用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将活性剂混合物放入等离子体发生器的下板上，将等离子体发生器内部气压抽至300-500Pa，再在等离子体发生器中通入活化气体。
5.根据权利要求4所述的用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，其特征在于：所述的活化气体为二氧化碳或氮气。
6.根据权利要求4所述的用于处理粉煤灰的活化剂的制备方法，其特征在于：将活性剂混合物放入等离子体发生器的下极板上，先采用200-300℃温度处理10-20分钟；再采用300-500℃处理5-10分钟。
7.一种利用权利要求1制备的活化剂处理粉煤灰的方法，将所述活化剂与粉煤灰按质量比1: （500-800）混合，用作水泥的添加剂。
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