CN113185155A - 一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于固废绿色处置与资源化利用领域，具体公开了一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥及其制备方法。所述方法采用的原料包括铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥和碱激发剂，碱激发剂的加入量占其余物料总重量的3％‑8％。本发明制备方法简单、易于操作，制备过程中仅需要粉磨等工序即可获得性能稳定、抗菌性能好、重金属元素稳定性高的碱激发水泥，制备的铜冶炼固废水泥可广泛应用于建筑工程、道路工程等领域。本发明可实现铜冶炼固废的协同、绿色处置与资源化利用，工艺简单、环境负担小。

Description

一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥及其制备方法
技术领域
本发明属于固废绿色处置与资源化利用领域，具体公开了一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥及其制备方法。
背景技术
水泥是最重要的人造建筑材料之一，是国民经济的基础原材料，在经济建设中起着重要的作用。自上世纪九十年代以来，我国水泥产量已连续27年居世界首位。2020年我国累计水泥产量23.77亿吨，同比增长1.6％。水泥生产大致分为五个过程：原料开采、生料制备(粉磨)、熟料煅烧、水泥制成(粉磨)、水泥装运，其中最关键的步骤为生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三阶段，俗称“两磨一烧”。水泥行业是高能耗、高排放行业，以CO2排放为例，水泥行业排放的CO2占全球CO2排放总量的7％左右。因此，开发新型绿色水泥基材料不仅能降低资源和能源消耗，还可减少环境污染，具有显著的社会、经济和环境效益。
铜是人类社会发展中不可或缺的资源，中国是全球最大的铜消费国。2020 年我国精炼铜、铜材产量分别为1003万吨(同比增长7.4％)、2046万吨(同比增长0.9％)。庞大的铜产量也伴生出数量惊人的含铜固废，主要包括：铜冶炼渣、炼铜烟道灰等。目前，大量含铜固废被废弃堆存，不仅造成了资源的浪费，同时也严重威胁了生态环境安全。由于水泥具有应用领域广、消耗量大等优势，因此，利用铜冶炼固废制备水泥基胶凝材料成为了研究热点。
中国专利201811524497.1公开了一种铜渣硅酸盐水泥材料及其制备方法。该方法公开的铜渣硅酸盐水泥材料组成及组分的百分比为：铜渣5-15％、矿渣5-15％、氢氧化钙2-6％，水泥为余量。该方法具有制备工艺简单、成本低等优点，然而，该方法中固废在水泥中的掺量偏低(最大仅为30％左右)。中国专利 201710340757.9公开了一种由电石渣和铜渣熔分渣制备硅酸盐水泥的方法，该方法包括以下步骤：将电石渣在回转窑外部进行脱水干燥；将铜渣熔分渣、砂岩和电石渣进行混合成混合料；将混合料挤压、粉磨之后采用干磨干烧工艺进行煅烧得到水泥熟料，将水泥熟料与缓凝剂混合粉磨得到硅酸盐水泥。该方法将电石渣 100％替代石灰石生产水泥熟料，具有可节约石灰石资源开采等优点。然而，该方法仍需高温煅烧，能耗和温室气体排放量较大。中国专利201810568891.9公开了一种铜渣基无机胶凝材料的制备方法。该方法利用冶炼铜渣与磷酸二氢钾反应，制备高强、凝固速度适中的铁系磷酸盐化学键合材料。该方法具有制备的无机胶凝材料强度高等特点，然而复合胶凝材料中铜渣的掺量仅为30％左右。
目前，以铜冶炼渣为原料制备矿渣水泥仍存在以下问题：①铜冶炼固废在水泥中的掺量偏低；②多使用活性较高的铜水淬渣为原料，无法实现铜冶炼固废的协同处置；③制备的水泥材料的性能较差。因此，亟需开发铜冶炼固废协同制备大掺量矿渣水泥材料的技术。
发明内容
针对铜冶炼固废处置与矿渣水泥制备技术存在的铜冶炼固废掺量低、制成的矿渣水泥强度低、多使用高活性物料，无法实现铜冶炼固废协同处置等问题，本发明提供了一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)粉磨：将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至一定的细度；
(2)制备碱激发剂：将碱激发剂粉磨至一定的细度；
(3)混合：将步骤(1)粉磨好的物料混合，得到铜冶炼固废混合物；接着将步骤(2)制备的碱激发剂按一定比例混入所述铜冶炼固废混合物中，并在混料机中混合均匀，得到碱激发大掺量铜冶炼固废水泥；
其中，所述铜冶炼固废混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣30％-55％、炼铜烟道灰1-5％、脱硫石膏3％-8％、粉煤灰7％-20％、水泥熟料20％-45％。
上述原料中，铜水淬渣和粉煤灰具有较高的水化活性，调整其添加比例及激发剂方案(激发剂种类、配比及添加量等)，可改善水泥材料早期强度、抗菌性能等。同时，通过调整其配比，可有效调控重金属元素的浸出；炼铜烟道灰能够减少颗粒堆积的空隙率，调整其加入量可改善水泥材料的强度；脱硫石膏可起到缓凝、促进水化过程、强化水泥材料硬化强度、控制重金属元素浸出等作用。
进一步地，所述铜水淬渣为铜冶炼熔渣经水淬处理后得到固废，铜水淬渣具有良好的水化活性；所述炼铜烟道灰为铜冶炼过程中在烟气净化***中收集到的烟尘。炼铜烟道灰的水化活性较弱、重金属(Cu、Zn、Pb等)含量较高，但其能够减少颗粒堆积的空隙率，有助于改善水泥材料的强度。所述水泥熟料满足 42.5强度等级要求。
进一步地，步骤(1)中，铜水淬渣粉磨后的比表面积≥500m2/kg，炼铜烟道灰粉磨后的比表面积≥500m2/kg，脱硫石膏粉磨后的比表面积≥450m2/kg，粉煤灰粉磨后的比表面积≥430m2/kg；所述水泥熟料粉磨后的比表面积≥400 m2/kg。
不同物料的耐磨性不同，本发明将物料单独粉磨后再混合，可确保混合料中各组分具有预期的细度，兼顾了处理成本和各组分的反应活性；通过调整各种物料的粒度配比，可减少颗粒堆积的空隙率，进而有助于提高复合胶凝材料的强度；物料的高比表面积有助于重金属元素浸出。然而，高比表面积也有助于提高物料的水化活性，进而导致生成更多高强度、对重金属具有更好“包覆”效果的胶凝材料。因此，调整各物料的细度，有助于降低重金属元素的浸出浓度。
进一步地，所述碱激发剂包括钾盐和钠盐；所述钾盐包括氢氧化钾、碳酸钾中的一种或两种，所述钠盐包氢氧化钠、碳酸钠中的一种或两种；
所述碱激发剂的加入量为所述铜冶炼固废混合物重量的3％-8％；
所述碱激发剂中钾盐与钠盐的质量百分比为(0.4～1):1
进一步地，制备获得的所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的3d抗折强度≥3.6MPa、3d抗压强度≥15.8MPa、28d抗折强度≥6.7MPa、28d抗压强度≥43.1 MPa；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级，按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000031
72 4310:1977)评估为0级或1级；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥中可浸出Cu的含量＜0.5mg/L；可浸出 Pb的含量分别为＜0.2mg/L；可浸出Zn的含量分别为＜0.3mg/L；可浸出Ni的含量＜0.2mg/L。
一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥，采用所述方法制备，所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥采用铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料为原料，添加碱激发剂制备获得；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的3d抗折强度≥3.6MPa、3d抗压强度≥15.8MPa、28d抗折强度≥6.7MPa、28d抗压强度≥43.1MPa；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级，按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000032
72 4310:1977)评估为0级或1级；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥中可浸出Cu的含量＜0.5mg/L；可浸出 Pb的含量分别为＜0.2mg/L；可浸出Zn的含量分别为＜0.3mg/L；可浸出Ni的含量＜0.2mg/L。
本发明技术效果：
(1)本发明所述方法通过调整各种固废的配比和粒度、碱激发剂的组成和添加量，有效促进了铜冶炼固废中活性组份和水泥的水化反应，进而提高了铜冶炼固废水泥中铜冶炼固废的掺量。
铜水淬渣和粉煤灰具有较高的水化活性，调整其添加比例及激发剂方案(激发剂种类、配比及添加量等)，可改善水泥材料早期强度、抗菌性能等。同时，通过调整其配比，可有效调控重金属元素的浸出；炼铜烟道灰能够减少颗粒堆积的空隙率，调整其加入量可改善水泥材料的强度；脱硫石膏可起到缓凝、促进水化过程、强化水泥材料硬化强度、控制重金属元素浸出等作用。因此，通过调整各种固废的配比和粒度、碱激发剂的组成和添加量，可有效促进铜冶炼固废中活性组份和水泥的水化反应，进而提高铜冶炼固废的掺量。
(2)发明所述方法利用铜水淬渣、炼铜烟道灰等为主要原料，制备大掺量铜冶炼固废水泥，不仅实现了铜冶炼固废和其他固废的协同处置，同时，也实现了铜冶炼固废中重金属元素的稳定化处置。在水泥及其他活性成分的水化过程中，物料中的Cu、Pb、Zn、Ni等重金属被胶凝相“包覆”起来。因此，本发明不仅可以实现多种固废的协同处置，同时也可实现重金属元素的稳定化处置。
(3)本发明所述方法制备的铜冶炼渣固废水泥具有固废掺量高(55％-70％)、强度高(可达到42.5强度水泥的相关要求)、抗菌效果好、重金属(Cu、Pb、Zn、 Ni)稳定效果好的优点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
实施例1
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、500m2/kg、450m2/kg、430m2/kg、400m2/kg。将氢氧化钠、氢氧化钾粉磨，并按钾盐与钠盐的质量百分比为0.4:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣30％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏3％、粉煤灰17％、水泥熟料45％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度5.9MPa、3d抗压强度24MPa、28d抗折强度11.6 MPa、28d抗压强度63.5MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000051
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出 Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L。
实施例2
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积520m2/kg、510m2/kg、480m2/kg、450m2/kg、420m2/kg。将氢氧化钠、碳酸钾粉磨，并按钾盐与钠盐的质量百分比为0.5:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣55％、炼铜烟道灰3％、脱硫石膏5％、粉煤灰10％、水泥熟料27％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的4％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度3.75MPa、3d抗压强度16.1MPa、28d抗折强度 7.3MPa、28d抗压强度45.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000052
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出 Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.08mg/L、0.03mg/L、0.03mg/L、0.01mg/L。
实施例3
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积540m2/kg、530m2/kg、486m2/kg、470m2/kg、440m2/kg。将氢氧化钾、碳酸钠粉磨，并按钾盐与钠盐的质量百分比为0.6:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣40％、炼铜烟道灰2％、脱硫石膏4％、粉煤灰16％、水泥熟料38％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的6％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度6.85MPa、3d抗压强度18.3MPa、28d抗折强度 8.6MPa、28d抗压强度51.7MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000061
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出 Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.07mg/L、0.02mg/L、0.03mg/L、0.03mg/L。
实施例4
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积516m2/kg、521m2/kg、492m2/kg、483m2/kg、420m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠粉磨，并按钾盐与钠盐的质量百分比为0.7:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣50％、炼铜烟道灰4％、脱硫石膏5％、粉煤灰10％、水泥熟料31％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的7.5％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度5.85MPa、3d抗压强度19.3MPa、28d抗折强度8.1MPa、28d抗压强度53.6MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000062
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.04mg/L、0.03mg/L、0.02mg/L、 0.01mg/L。
实施例5
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积530m2/kg、535m2/kg、500m2/kg、490m2/kg、430m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.8:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣35％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏6％、粉煤灰20％、水泥熟料34％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的4.3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度6.35MPa、3d抗压强度17.2MPa、28d抗折强度9.3MPa、28d抗压强度67.5MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000071
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.03mg/L、 0.01mg/L。
实施例6
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积525m2/kg、525m2/kg、510m2/kg、485m2/kg、440m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.7:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣49％、炼铜烟道灰1％、脱硫石膏5％、粉煤灰15％、水泥熟料30％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的7.5％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度7.75MPa、3d抗压强度18.8MPa、 28d抗折强度11.6MPa、28d抗压强度65.9MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000072
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L、 0.01mg/L。
实施例7
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、515m2/kg、520m2/kg、500m2/kg、480m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.7:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣48％、炼铜烟道灰2％、脱硫石膏5％、粉煤灰20％、水泥熟料25％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的6％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度9.15MPa、3d抗压强度24.3MPa、28d抗折强度28.2MPa、28d抗压强度72.1MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000081
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、 0.01mg/L。
实施例8
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、500m2/kg、516m2/kg、510m2/kg、490m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.8:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣50％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏 5％、粉煤灰10％、水泥熟料30％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的8％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度5.15MPa、3d抗压强度19.6MPa、28d抗折强度9.9MPa、28d抗压强度60.1MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000082
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、 0.01mg/L。
实施例9
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、500m2/kg、450m2/kg、430m2/kg、400m2/kg。将氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.5:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣40％、炼铜烟道灰3％、脱硫石膏5％、粉煤灰7％、水泥熟料45％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的5％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度6.2MPa、3d抗压强度25MPa、28d抗折强度10.8MPa、 28d抗压强度58MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000083
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、 Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L。
实施例10
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、500m2/kg、450m2/kg、430m2/kg、400m2/kg。将氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.7:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣49％、炼铜烟道灰4％、脱硫石膏7％、粉煤灰10％、水泥熟料30％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的6％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度6.8MPa、3d抗压强度25.8MPa、28d抗折强度12.3 MPa、28d抗压强度65MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000091
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出 Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L。
实施例11
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、500m2/kg、450m2/kg、430m2/kg、400m2/kg。将氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.5:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣50％、炼铜烟道灰2％、脱硫石膏8％、粉煤灰20％、水泥熟料20％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的8％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度6.3MPa、3d抗压强度24.2MPa、28d抗折强度11.9 MPa、28d抗压强度60.3MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000092
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出 Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L。
实施例12
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积520m2/kg、510m2/kg、480m2/kg、450m2/kg、420m2/kg。将氢氧化钠、碳酸钾粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.8:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣30％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏3％、粉煤灰7％、水泥熟料30％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度3.9MPa、3d抗压强度18MPa、28d抗折强度7.6MPa、 28d抗压强度43.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000101
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、 Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L。
实施例13
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积520m2/kg、510m2/kg、480m2/kg、450m2/kg、420m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.4:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣45％、炼铜烟道灰3％、脱硫石膏6％、粉煤灰15％、水泥熟料35％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的6％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度4.2MPa、3d抗压强度18.6MPa、28d抗折强度7.9MPa、 28d抗压强度48.3MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000102
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、 Pb、Zn、Ni的含量分别为0.03mg/L、0.02mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L。
实施例14
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积520m2/kg、510m2/kg、480m2/kg、450m2/kg、420m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.9:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣50％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏8％、粉煤灰20％、水泥熟料27％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的8％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度4.3MPa、3d抗压强度19.2MPa、28d抗折强度8.2MPa、 28d抗压强度49.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000111
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、 Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.02mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L。
实施例15
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积540m2/kg、530m2/kg、486m2/kg、470m2/kg、440m2/kg。将碳酸钠、氢氧化钾粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.8:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣40％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏3％、粉煤灰7％、水泥熟料45％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度5.16MPa、3d抗压强度17.3MPa、28d抗折强度7.5MPa、 28d抗压强度50.6MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000112
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、 Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、0.01mg/L。
实施例16
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积540m2/kg、530m2/kg、486m2/kg、470m2/kg、440m2/kg。将碳酸钠、氢氧化钾粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.6:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣50％、炼铜烟道灰4％、脱硫石膏6％、粉煤灰10％、水泥熟料30％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的5％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度6.75MPa、3d抗压强度18.4MPa、28d抗折强度8.7 MPa、28d抗压强度52.6MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000121
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出 Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L。
实施例17
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积540m2/kg、530m2/kg、486m2/kg、470m2/kg、440m2/kg。将碳酸钠、氢氧化钾粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.5:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣49％、炼铜烟道灰3％、脱硫石膏8％、粉煤灰20％、水泥熟料20％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的8％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度7.2MPa、3d抗压强度19.3MPa、28d抗折强度10.2 MPa、28d抗压强度58.8MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000122
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出 Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、0.01mg/L。
实施例18
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积516m2/kg、521m2/kg、492m2/kg、483m2/kg、420m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.4:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣45％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏3％、粉煤灰 7％、水泥熟料40％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度4.9MPa、3d抗压强度18.0MPa、28d抗折强度7.7MPa、 28d抗压强度50.3MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000123
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、 Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L。
实施例19
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积516m2/kg、521m2/kg、492m2/kg、483m2/kg、420m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.9:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣40％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏6％、粉煤灰 15％、水泥熟料34％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的5％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度5.6MPa、3d抗压强度18.5MPa、28d抗折强度7.6MPa、 28d抗压强度52.0MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000131
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、 Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L。
实施例20
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积516m2/kg、521m2/kg、492m2/kg、483m2/kg、420m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.7:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣55％、炼铜烟道灰2％、脱硫石膏8％、粉煤灰 10％、水泥熟料25％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的8％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度6.6MPa、3d抗压强度22.3MPa、28d抗折强度8.7MPa、 28d抗压强度58.8MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000132
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、 Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L。
实施例21
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积530m2/kg、535m2/kg、500m2/kg、490m2/kg、430m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.6:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣55％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏3％、粉煤灰7％、水泥熟料30％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度5.9MPa、3d抗压强度17.2MPa、28d抗折强度9.2 MPa、28d抗压强度60.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000141
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出 Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、0.01mg/L。
实施例22
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积530m2/kg、535m2/kg、500m2/kg、490m2/kg、430m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比1:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣46％、炼铜烟道灰4％、脱硫石膏5％、粉煤灰10％、水泥熟料40％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的6％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度6.4MPa、3d抗压强度17.2MPa、28d抗折强度 10.2MPa、28d抗压强度62.6MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000142
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L、 0.01mg/L。
实施例23
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积530m2/kg、535m2/kg、500m2/kg、490m2/kg、430m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比1:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣50％、炼铜烟道灰3％、脱硫石膏8％、粉煤灰15％、水泥熟料34％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的8％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度7.2MPa、3d抗压强度18.0MPa、28d抗折强度 11.2MPa、28d抗压强度69.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000151
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.01mg/L、 0.01mg/L。
实施例24
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积525m2/kg、525m2/kg、510m2/kg、485m2/kg、440m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.9:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣35％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏5％、粉煤灰20％、水泥熟料35％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度7.0MPa、3d抗压强度17.5MPa、 28d抗折强度10.1MPa、28d抗压强度52.9MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000152
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、 0.01mg/L。
实施例25
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积525m2/kg、525m2/kg、510m2/kg、485m2/kg、440m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.8:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣45％、炼铜烟道灰2％、脱硫石膏8％、粉煤灰10％、水泥熟料35％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的5％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度7.5MPa、3d抗压强度18.6MPa、28d抗折强度11.2MPa、28d抗压强度65.1MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000161
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、 0.01mg/L。
实施例26
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积525m2/kg、525m2/kg、510m2/kg、485m2/kg、440m2/kg。将碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.7:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣55％、炼铜烟道灰2％、脱硫石膏8％、粉煤灰10％、水泥熟料25％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的8％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度8.3MPa、3d抗压强度20.2MPa、 28d抗折强度14.2MPa、28d抗压强度66.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000162
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、 0.01mg/L。
实施例27
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、515m2/kg、520m2/kg、500m2/kg、480m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.6:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣46％、炼铜烟道灰4％、脱硫石膏 3％、粉煤灰7％、水泥熟料40％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度7.2MPa、3d抗压强度19.8MPa、28d抗折强度20.2MPa、28d抗压强度58.8MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000163
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、 0.01mg/L。
实施例28
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、515m2/kg、520m2/kg、500m2/kg、480m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.5:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣47％、炼铜烟道灰3％、脱硫石膏 6％、粉煤灰10％、水泥熟料40％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的5％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度8.9MPa、3d抗压强度22.2MPa、28d抗折强度25.6MPa、28d抗压强度65.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000171
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、 0.01mg/L。
实施例29
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、515m2/kg、520m2/kg、500m2/kg、480m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.6:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣49％、炼铜烟道灰1％、脱硫石膏 8％、粉煤灰15％、水泥熟料27％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的8％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度9.2MPa、3d抗压强度28.0MPa、28d抗折强度30.1MPa、28d抗压强度68.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000172
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、 0.01mg/L。
实施例30
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、500m2/kg、516m2/kg、510m2/kg、490m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.8:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣40％、炼铜烟道灰5％、脱硫石膏 3％、粉煤灰7％、水泥熟料45％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的3％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度4.9MPa、3d抗压强度18.2MPa、28d抗折强度8.2MPa、28d抗压强度53.2MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000181
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为1级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.02mg/L、0.02mg/L、 0.01mg/L。
实施例31
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、500m2/kg、516m2/kg、510m2/kg、490m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.7:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣48％、炼铜烟道灰2％、脱硫石膏 6％、粉煤灰15％、水泥熟料29％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的5％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度4.8MPa、3d抗压强度18.5MPa、28d抗折强度9.2MPa、28d抗压强度58.8MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000182
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.02mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、 0.01mg/L。
实施例32
将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至比表面积500m2/kg、500m2/kg、516m2/kg、510m2/kg、490m2/kg。将碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠粉磨，并按钾盐和钠盐的重量比0.6:1混合。接着，将粉磨好的铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料混合得到铜冶炼固废混合物，混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣55％、炼铜烟道灰4％、脱硫石膏 8％、粉煤灰11％、水泥熟料22％。将碱激发剂加入到铜冶炼固废混合物中，碱激发剂的加入量为铜冶炼固废混合物重量的7％。将加入碱激发剂的铜冶炼固废混合物在混料机中混合均匀，得到了碱激发大掺量铜冶炼固废水泥。经测试：制备的铜冶炼固废水泥的3d抗折强度5.3MPa、3d抗压强度21.2MPa、28d抗折强度12.2MPa、28d抗压强度62MPa；按照捷克共和国国家标准(
Figure BDA0003111189890000191
72 4310:1977)，制备的铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级为0级；制备的铜冶炼固废水泥中可浸出Cu、Pb、Zn、Ni的含量分别为0.01mg/L、0.01mg/L、0.01mg/L、 0.01mg/L。
本发明制备方法简单、易于操作，制备过程中仅需要粉磨等工序即可获得性能稳定、抗菌性能好、重金属元素稳定性高的碱激发水泥，制备的铜冶炼固废水泥可广泛应用于建筑工程、道路工程等领域。本发明所述方法能够实现铜冶炼固废的协同、绿色处置与资源化利用，工艺简单、环境负担小。

Claims (6)

1.一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)粉磨：将铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料，分别粉磨至一定的细度；
(2)制备碱激发剂：将碱激发剂粉磨至一定的细度；
(3)混合：将步骤(1)粉磨好的物料混合，得到铜冶炼固废混合物；接着将步骤(2)制备的碱激发剂按一定比例混入所述铜冶炼固废混合物中，混合均匀，得到碱激发大掺量铜冶炼固废水泥；
其中，所述铜冶炼固废混合物中各物料重量百分比为：铜水淬渣30％-55％、炼铜烟道灰1-5％、脱硫石膏3％-8％、粉煤灰7％-20％、水泥熟料20％-45％。
2.根据权利要求1所述一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的制备方法，其特征在于，所述铜水淬渣为铜冶炼熔渣经水淬处理后得到固废；所述炼铜烟道灰为铜冶炼过程中在烟气净化***中收集到的烟尘；所述水泥熟料满足42.5强度等级要求。
3.根据权利要求1所述的一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，铜水淬渣粉磨后的比表面积≥500m2/kg，炼铜烟道灰粉磨后的比表面积≥500m2/kg，脱硫石膏粉磨后的比表面积≥450m2/kg，粉煤灰粉磨后的比表面积≥430m2/kg；所述水泥熟料粉磨后的比表面积≥400m2/kg。
4.根据权利要求1所述的一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的制备方法，其特征在于，所述碱激发剂包括钾盐和钠盐；所述钾盐包括氢氧化钾、碳酸钾中的一种或两种，所述钠盐包氢氧化钠、碳酸钠中的一种或两种；
所述碱激发剂的加入量为所述铜冶炼固废混合物重量的3％-8％；
所述碱激发剂中钾盐与钠盐的质量百分比为(0.4～1):1。
5.根据权利要求1所述的一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的制备方法，其特征在于，制备获得的所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的3d抗折强度≥3.6MPa、3d抗压强度≥15.8MPa、28d抗折强度≥6.7MPa、28d抗压强度≥43.1MPa；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级，按照捷克共和国国家标准
Figure FDA0003111189880000011
评估为0级或1级；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥中可浸出Cu的含量＜0.5mg/L；可浸出Pb的含量分别为＜0.2mg/L；可浸出Zn的含量分别为＜0.3mg/L；可浸出Ni的含量＜0.2mg/L。
6.一种碱激发大掺量铜冶炼固废水泥，采用权利要求1-5任一项所述方法制备，其特征在于，所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥采用铜水淬渣、炼铜烟道灰、脱硫石膏、粉煤灰、水泥熟料为原料，添加碱激发剂制备获得；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的3d抗折强度≥3.6MPa、3d抗压强度≥15.8MPa、28d抗折强度≥6.7MPa、28d抗压强度≥43.1MPa；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥的抗菌活性等级，按照捷克共和国国家标准
Figure FDA0003111189880000021
评估为0级或1级；
所述碱激发大掺量铜冶炼固废水泥中可浸出Cu的含量＜0.5mg/L；可浸出Pb的含量分别为＜0.2mg/L；可浸出Zn的含量分别为＜0.3mg/L；可浸出Ni的含量＜0.2mg/L。
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