CN113955982B - 碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及水泥材料技术领域,尤其涉及一种碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料及其制备方法。碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料的原料包括如下重量份的组分:黄钠铁矾渣850‑950份;水泥0‑95份;水0‑209份;碱性激发剂170‑418份,碱性激发剂中含有至少50%质量分数的碱性造纸废液;其中,水泥与黄钠铁矾渣的质量比为0‑0.1;水和碱性激发剂的总重量与黄钠铁矾渣和水泥的总重量的比例为0.2‑0.5。该碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料有效解决黄钠铁矾渣堆存、难处理问题,可一定程度降低传统碱激发胶凝材料的制备成本,实现利废环保、节约资源,而且形成的水泥试块具有较好的力学强度性能,因此,具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本申请属于水泥材料技术领域,尤其涉及一种碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料及其制备方法。
背景技术
碱激发胶凝材料作为一种环保建筑材料,通常采用高炉矿渣或粉煤灰等工业固废经物理粉磨活化,再经碱性激发剂例如氢氧化钠、水玻璃等的化学活化作用下,产生与普通硅酸盐水相近的水化胶结作用,以部分或全部替代普通硅酸盐水泥。其不同龄期的养护强度均与对应养护阶段的普通硅酸盐水泥相差不大,可应用于水泥地转、墙体材料、混凝土预制件等,不仅可以有效解决大量工业固废堆存与环境污染问题,还可以减少石灰石、粘土、铁质原料、石膏等天然材料(普通硅酸盐水泥原材料)的开采。
黄钠铁矾渣,作为在锂电行业中最前端的工业废渣,主要来自于钴中间品浆料酸浸并氧化一次除杂(Fe、Al、Cr)之后,进行板框压滤剩下的渣。目前我国黄铁矾渣堆存量极其庞大,如果直接堆存或直接填埋,不仅处理成本高,而且占用空间,易造成Pb、Cd等重金属的浸出严重污染环境,而且容易导致生物体内重金属的富集。当前处理手段主要包括:(1)采用火法工艺、湿法工艺进行有价金属回收,但冶炼工艺复杂,易产生二次污染。(2)在硫酸锰中加入黄钠铁矾,通过热酸浸出、净化除杂、共沉淀和铁氧体工艺等过程,制备出锰锌铁氧体产品,但制备成本较高,经济效益较低。(3)将铁矾渣、碎玻璃、花岗岩和泥土分别按一定比例混合制成玻璃微晶材料,同样其成本高、效益低。(4)制备建筑材料,主要以蒸压砖、烧结砖为主,但由于力学强度差、易风化,几乎没有实用性。
碱性激发剂通常要求碱性强、水溶性高、成本低,是碱激发胶凝材料成本控制的重要环节之一。造纸工业的污染物年排放量大,造纸废液所含的污染物所占比例大于90%。造纸废液若不及时处理,会严重威胁生态健康。通常对于造纸废液的处理,可以分为三类:(1)通过优化制浆造纸工艺来抑制或减少废液的排放,此方法可有效控制污染物的产生,符合循环经济的要求,但投资较大。(2)将排放废液进行净化处理后再排放,该方式对净化处理技术要求高,还会可能产生二次污染。(3)对排放废液进行综合利用。
发明内容
本申请的目的在于提供一种碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料及其制备方法,旨在解决如何提供成本低、性能更优的复合胶凝材料的技术问题。
为实现上述申请目的,本申请采用的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料,所述黄钠铁矾渣水泥复合材料的原料包括如下重量份的组分:
黄钠铁矾渣 850~950份;
水泥 0~95份;
水 0~209份;
碱性激发剂170~418份,所述碱性激发剂中含有至少50%质量分数的碱性造纸废液;
其中,所述水泥与黄钠铁矾渣的质量比为0~0.1;所述水和所述碱性激发剂的总重量与所述黄钠铁矾渣和所述水泥的总重量的比例为0.2~0.5。
本申请提供的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料,其原料包括一定重量份的黄钠铁矾渣、水泥、水和碱性激发剂。其中采用大掺量的黄钠铁矾渣来部分替代水泥的量,并利用含有碱性造纸废液的碱性激发剂激发黄钠铁矾渣,从而得到本申请的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料,这样可以有效解决黄钠铁矾渣堆存、难处理问题,而且对其中重金属离子起到一定的固化作用,又可一定程度降低传统碱激发胶凝材料的制备成本,可实现利废环保、节约资源;同时,该碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料形成的水泥试块还具有较好的力学强度性能,因此,本申请的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料具有很好的应用前景。
第二方面,本申请提供一种碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料的制备方法,包括如下步骤:
提供本申请所述的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料中的所述原料;
将所述黄钠铁矾渣和所述水泥干混搅拌,然后与所述水和所述碱性激发剂湿混搅拌。
本申请提供的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料的制备方法采用大掺量的黄钠铁矾渣来部分替代水泥的量,并利用含有碱性造纸废液的碱性激发剂激发黄钠铁矾渣,将该原料的黄钠铁矾渣、水泥、水和碱性激发剂进行混合得到。该制备方法可实现工业废液的资源化利用,安全环保、节约资源,得到黄钠铁矾渣水泥复合材料具有成本低、力学强度高以及实用性强的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的黄钠铁矾渣水泥复合材料的制备方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
应理解,在本申请的各种实施例中,各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,部分或全部步骤可以并行执行或先后执行,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地,本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,用来将目的如物质彼此区分开,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如,在不脱离本申请实施例范围的情况下,第一XX也可以被称为第二XX,类似地,第二XX也可以被称为第一XX。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例第一方面提供一种碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料,该碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料的原料包括如下重量份的组分:
黄钠铁矾渣 850~950份;
水泥 0~95份;
水 0~209份;
碱性激发剂170~418份,碱性激发剂中含有至少50%质量分数的碱性造纸废液;
其中,水泥与黄钠铁矾渣的质量比为0~0.1;水和碱性激发剂的总重量与黄钠铁矾渣和水泥的总重量的比例为0.2~0.5。
本申请提供的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料是一种碱性造纸废液激发黄钠铁矾渣水泥复合胶凝材料,其原料包括一定重量份的黄钠铁矾渣、水泥、水和碱性激发剂。其中采用大掺量的黄钠铁矾渣来部分替代水泥的量,并利用含有碱性造纸废液的碱性激发剂激发黄钠铁矾渣,从而得到本申请的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料,这样可以有效解决黄钠铁矾渣堆存、难处理问题,而且对其中重金属离子起到一定的固化作用,又可一定程度降低传统碱激发胶凝材料的制备成本,可实现利废环保、节约资源;同时,该黄钠铁矾渣水泥复合材料形成的砖块还具有较好的力学强度性能,因此,本申请的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料具有很好的应用前景。
在一个实施例中,本申请实施例采用的黄钠铁矾渣来自钴中间品精炼过程中,经酸浸并氧化除铁后沉淀的废渣。本申请实施例将将黄钠铁矾渣用作碱激发胶凝材料,可缓解废渣堆存、处理难度大的问题,而且与黄钠铁矾渣直接制砖相比,不仅可以省掉烧结与蒸压工艺,有效降低成本,还可以明显提高块体力学性能,以提升此类建筑材料的实用性。
进一步地,上述黄钠铁矾渣的含水率小于5%,这样可以尽可能避免粉体团聚,从而降低与水泥的非均匀干混,进而影响复合水泥的力学性能。325目的筛余量不大于25%,这样可以确保研磨的黄钠铁矾渣粉的粒度不大于45μm,渣粉的充分研磨有利于提高化学活性,可以充分被碱性激发剂化学激发。具体地,可以将收集的黄钠铁矾渣于烘箱内105℃~130℃烘干,并粉磨形成上述特性的黄钠铁矾渣。黄钠铁矾渣的重量份为850-950份,如850份、880份、900份、910份、925份、940份、950份等。
在一个实施例中,本申请实施例所用的水泥为硅酸盐水泥。该硅酸盐水泥的用量部分被黄钠铁矾渣替代,可以降低本申请碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料的成本。水泥的的重量份为0~95份,即水泥根据实际需要可以不添加或者添加少量水泥,如10份、20份、50份、80份、90份、95份等;水泥与黄钠铁矾渣的质量比为最高为0.1:1,具体地,可以是0.01:1、0.04:1、0.08:1、0.1:1等。
在一个实施例中,本申请实施例采用的碱性造纸废液,来自碱法制浆产生的废液,碱性造纸废液pH值通常在10左右,例如pH值为9.8~10.2。由于碱性造纸废液的碱性较高,可用作碱性激发剂,实现其资源化利用,在一定程度上降低碱激发胶凝材料的制备成本。进一步地,上述碱性造纸废液包括未经处理的废液或处理后的废液。
进一步地,因碱性造纸废液成分复杂,除固含量高以外,还主要含有木质素衍生物、有机酸盐、游离氢氧化钠及硫化钠等,为更好地发挥碱性造纸废液作为碱性激发剂的性能,本申请实施例优选经处理后的碱性造纸废液。经处理后的碱性造纸废液可以是经沉淀分离的碱性造纸废液、经蒸发浓缩后的碱性造纸废液。上述未处理的或经处理后的碱性造纸废液可以直接组成碱性激发剂,或者和氢氧化钠复配组成碱性激发剂。
本申请实施例提供碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料中,碱性激发剂的重量可以是170~418份,例如170份、200份、220份、243份、250份、300份、315份、350份、400份等。该碱性激发剂中含有至少50%以上重量的碱性造纸废液,即以碱性激发剂总重量为100%计,碱性造纸废液含量为50%~100%。
具体地,碱性激发剂可以是由上述碱性造纸废液组成,或者由上述处理后的碱性造纸废液组成,或者由氢氧化钠和上述碱性造纸废液组成。碱性造纸废液通过与氢氧化钠复配,碱性造纸废液与氢氧化钠的质量比是1~2,例如以1:1复配,或者2:1复配。通过与氢氧化钠的复配,可以改善因碱性造纸废液碱性不高的问题;氢氧化钠因其强碱腐蚀性,可以很好的将碱性造纸废液中非纤维素的成分例如有机酸盐腐蚀溶解,利于提高复合碱激发剂的化学活性,减少复合碱激发剂的杂质。
在一个优选实施例中,黄钠铁矾渣水泥复合材料包括,
黄钠铁矾渣 900份;
水泥 90份;
水 104份;
碱性激发剂(碱性造纸废液与氢氧化钠以质量比2:1复配)243份。
本申请实施例第二方面提供一种黄钠铁矾渣水泥复合材料的制备方法,如图1所示,该制备方法包括如下步骤:
S01:提供本申请实施例的黄钠铁矾渣水泥复合材料中的原料;
S02:将黄钠铁矾渣和水泥干混搅拌,然后与水和碱性激发剂湿混搅拌。
本申请实施例提供的黄钠铁矾渣水泥复合材料的制备方法采用大掺量的黄钠铁矾渣来部分替代水泥的量,并利用含有碱性造纸废液的碱性激发剂激发黄钠铁矾渣,将该原料的黄钠铁矾渣、水泥、水和碱性激发剂进行混合得到。该制备方法可实现工业废液的资源化利用,安全环保、节约资源,得到黄钠铁矾渣水泥复合材料具有成本低、力学强度高以及实用性强的特点。
上述步骤S01中提供的原料上文已详细阐述。
上述步骤S02中,可将黄钠铁矾渣水泥复合材料制备成水泥砖。
具体地,湿混搅拌的步骤之后还包括:将湿混搅拌得到的浆料置于模具中振实3~8min得到成型试块,将成型试块连同模具进行蒸汽养护,然后脱模进行脱模后养护。
进一步地,蒸汽养护的步骤包括:将成型试块和模具置于湿度>90%、温度20~25℃的蒸汽养护箱中,养护3~10h。上述较高的湿度(水化反应需要水参与反应)、较低的温度(水化反应为放热反应)有利于加快试块的水化凝结,以便快速脱模。
进一步地,脱模后养护的步骤包括:先控制温度20~25℃,将脱模后的成型试块浸泡于20~25℃的水中,避光存放养护2~10天,然后微波养护24~48h;其中,微波养护中,控制温度40~80℃,控制湿度≥80%。脱模后首先进行高湿度、低温度养护的原理同未脱模的养护原理;之后进行微波养护,以便更好地破坏黄钠铁矾渣中的硅氧化合物高聚物结构,有效参与水化作用。
在一个实施例中,该黄钠铁矾渣水泥复合材料的制备方法包括以下步骤:
S1:将黄钠铁矾渣于烘箱内105℃~130℃烘干直至含水率小于5%,并粉磨至细度为325目的筛余量不大于25%。
S2:按以下质量比例分别称取原料:黄钠铁矾渣850-950份,水泥0-95份,水0-209份,碱性激发剂(包括碱性造纸废液)170-418份;其中,水泥与黄钠铁矾渣的质量比为0-0.1;水和碱性激发剂的总重量与黄钠铁矾渣和水泥的总重量的比例为0.2-0.5。
S3:将计量好的黄钠铁矾渣、水泥放入搅拌机内进行干混搅拌5~20min。
S4:将计量好的水、碱性激发剂加入到搅拌机内,同步骤S3的干混料一同搅拌5~20min,使之形成半干湿均匀浆体。
S5:将步骤S4的半干湿均匀浆体放入水泥净浆模具中并置于振实机上振实3~8min,已完成浆体的试块成型。
S6:将步骤S5的成型的试块连同模具一同放入湿度>90%、温度20~25℃的蒸汽养护箱中养护3~10h,直至水泥试块可以无损脱模。
S7:将步骤S6的水泥试块脱模后,再次养护直至硬化凝结。脱模后的养护条件优选为:控制室温20~25℃,将试块整体浸泡于20~25℃的自来水中,避光存放养护2~10天,直至水泥试块初凝;再将其微波养护24~48h,控制温度40~80℃,控制湿度≥80%。
S8:将养护至硬化凝结的水泥试块擦干并置于室温20~25℃的库房内阴干。
本申请实施例同时利用两种工业废弃物,利废环保,制备成绿色建筑材料。本申请实施例采用碱性造纸废液激发黄钠铁矾渣,大掺量的黄钠铁矾渣在碱激发的作用下形成水化胶凝产物,对其中的重金属离子起到一定的固化作用,可有效解决该废渣的堆存、环境污染、生物体内重金属富集问题。而水泥用量较少,可减少对水泥天然原材料的开采。采用碱性造纸废液作为碱激发剂,可在一定程度上减少对其他药剂的使用,降低碱激发水泥的制备成本,同时实现了对工业废液的资源化利用。黄钠铁矾渣水泥复合材料制成水泥砖无烧结、蒸压过程,成本较低,力学性能较好。
本发明下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种用碱性造纸废液激发黄钠铁矾渣水泥的制备方法,包括以下步骤:
S1:将黄钠铁矾渣于烘箱内120℃烘干直至含水率小于5%,并粉磨至细度为325目的筛余量不大于25%。
S2:按以下质量分别称取原料:黄钠铁矾渣850份、水泥0份、水0份、碱性激发剂即碱性造纸废液400份。
S3:将计量好的黄钠铁矾渣、水泥放入搅拌机内进行干混搅拌15min。
S4:将计量好的水、碱性造纸废液加入到搅拌机内,同步骤S3的干混料一同搅拌10min,使之形成半干湿均匀浆体。
S5:将步骤S4的半干湿均匀浆体放入水泥净浆模具中并置于振实机上振实5min,已完成浆体的试块成型。
S6:将步骤S5的成型的试块连同模具一同放入湿度>90%、温度20~25℃的蒸汽养护箱中养护6h,直至水泥试块可以无损脱模。
S7:将脱模后的水泥试块,先浸水养护6天,再将其取出并进行微波养护35h,控制温度55℃,控制湿度≥80%。
S8:将水泥试块擦干并置于室温20~25℃的库房内阴干。
实施例2
一种用碱性造纸废液激发黄钠铁矾渣水泥的制备方法,包括以下步骤:
S1:将黄钠铁矾渣于烘箱内115℃烘干直至含水率小于5%,并粉磨至细度为325目的筛余量不大于25%。
S2:按以下质量比例分别称取原料::黄钠铁矾渣950份、水泥50份、水100份、碱性激发剂即碱性造纸废液185份。
S3:将计量好的黄钠铁矾渣、水泥放入搅拌机内进行干混搅拌10min。
S4:将计量好的水、碱性造纸废液加入到搅拌机内,同步骤S3的干混料一同搅拌10min,使之形成半干湿均匀浆体。
S5:将步骤S4的半干湿均匀浆体放入水泥净浆模具中并置于振实机上振实5min,已完成浆体的试块成型。
S6:将步骤S5的成型的试块连同模具一同放入湿度>90%、温度20~25℃的蒸汽养护箱中养护4h,直至水泥试块可以无损脱模。
S7:将脱模后的水泥试块,先浸水养护3天,再将其取出并进行微波养护28h,控制温度45℃,控制湿度≥80%。
S8:将水泥试块擦干并置于室温20~25℃的库房内阴干。
实施例3
一种用碱性造纸废液激发黄钠铁矾渣水泥的制备方法,包括以下步骤:
S1:将黄钠铁矾渣于烘箱内125℃烘干直至含水率小于5%,并粉磨至细度为325目的筛余量不大于25%。
S2:按以下质量比例分别称取原料:黄钠铁矾渣900份、水泥90份、水104份、碱性激发剂即碱性造纸废液与氢氧化钠以质量比2:1复配共243份。
S3:将计量好的黄钠铁矾渣、水泥放入搅拌机内进行干混搅拌15min。
S4:将计量好的水、碱性造纸废液和氢氧化钠加入到搅拌机内,同步骤S3的干混料一同搅拌8min,使之形成半干湿均匀浆体。
S5:将步骤S4的半干湿均匀浆体放入水泥净浆模具中并置于振实机上振实7min,已完成浆体的试块成型。
S6:将步骤S5的成型的试块连同模具一同放入湿度>90%、温度20~25℃的蒸汽养护箱中养护8h,直至水泥试块可以无损脱模。
S7:将脱模后的水泥试块,先浸水养护9天,再将其取出并进行微波养护40h,控制温度65℃,控制湿度≥80%。
S8:将水泥试块擦干并置于室温20~25℃的库房内阴干。
对比例1
该对比例除了将实施例1的黄钠铁矾渣换成粉煤灰外,其他均与实施例1相同。
对比例2
该对比例除了将实施例2的碱性造纸废水换成氢氧化钠外,其他均与实施例2相同。
对比例3
该对比例除了将实施例3的黄钠铁矾渣换成粉煤灰、碱性激发剂全部是氢氧化钠外,其他均与实施例3相同。
水泥试块的性能测试
1、将上述实施例和对比例得到的水泥试块,参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行抗压、抗折的力学性能测试,检测结果详见表1。
抗压强度检测,选用压力试验机,将水泥试块置于试验机的承压板上,使试验机承压板中心与试件中心重合。然后施加一定的加荷速度,以试件压缩变形5%时的荷载为破坏荷数即电脑上的强度值,单位为kN。
抗折强度检测,将试块放入抗折仪器中,固定好后启动仪器,当试件折断破坏时,记录数值,单位为MPa。
热振抗压强度检测,将水泥试块烘干后,于650℃下反复煅烧3次(每次煅烧1h),再进行抗压试验。
表1水泥试块力学性能检测结果
名称 | 抗压强度/MPa | 抗折强度/MPa | 热震抗压强度/MPa |
实施例1 | 16.3 | 2.5 | 12.7 |
实施例2 | 20.2 | 2.8 | 14.1 |
实施例3 | 31.6 | 4.4 | 22.7 |
对比例1 | 17.0 | 2.3 | 14.3 |
对比例2 | 23.5 | 3.7 | 15.2 |
对比例3 | 35.9 | 6.2 | 25.9 |
由于黄钠铁矾渣、碱性造纸废液属于工业废弃物,成本可以计为0,故原料成本以硅酸盐水泥(成本,1.8元/kg)、粉煤灰(成本,0.36元/kg)、氢氧化钠(成本,1.6元/kg)为主,各实施例和对比例的成本比较见表2。
表2水泥原料的成本比较
名称 | 硅酸盐水泥成本/元 | 粉煤灰成本/元 | 氢氧化钠成本/元 | 总成本/元*kg<sup>-1</sup> |
实施例1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
实施例2 | 90 | 0 | 0 | 0.070 |
实施例3 | 162 | 0 | 129.6 | 0.218 |
对比例1 | 0 | 306 | 0 | 0.245 |
对比例2 | 90 | 0 | 296 | 0.300 |
对比例3 | 162 | 324 | 388.8 | 0.654 |
注:上述实施例和对比例中,原料的重量具体是1份=1kg。
由表1可知:实施例1~3中,实施例3的力学性最好。与对比例相比,本申请实施例的力学性能虽然较低,但相差不大,仍然能使用。但根据表2可知:本申请实施例的成本相对对比例显著降低,这样可以充分利用黄钠铁矾渣、碱性造纸废液这两种工业废弃物,并减少氢氧化钠、水泥的使用,从而有效降低了水泥原料的成本问题。
2、将上述实施例和对比例得到的水泥试块,按照GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》进行重金属离子浸出毒性测试,检测结果见表3。
表3水泥试块浸出毒性检测结果
上述试验结果表明,采用本实施例制备的碱性造纸废液激发黄钠铁矾渣水泥试块,其抗压强度、抗折强度、热震抗压强度较高,浸出毒性较低,安全环保,节能利废。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料,其特征在于,所述钠铁矾渣水泥复合材料为复合凝胶材料,所述碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料的原料由如下重量份的组分组成:
黄钠铁矾渣 900份;所述黄钠铁矾渣的含水率小于5%,325目的筛余量不大于25%,所述黄钠铁矾渣来自钴中间品经酸浸并氧化除铁后沉淀的废渣;
水泥 90份,所述水泥为硅酸盐水泥;
水 104份;
碱性激发剂 243份,所述碱性激发剂由碱性造纸废液与氢氧化钠以质量比2:1组成;
所述碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料由如下步骤得到:
将所述黄钠铁矾渣和所述水泥干混搅拌,然后与所述水和所述碱性激发剂湿混搅拌;
将所述湿混搅拌得到的浆料置于模具中振实3~8min得到成型试块,将所述成型试块连同所述模具进行蒸汽养护,然后脱模进行脱模后养护;
所述蒸汽养护的步骤包括:将所述成型试块和所述模具置于湿度>90%、温度20~25℃的蒸汽养护箱中,养护3~10h;所述脱模后养护的步骤包括:先控制温度20~25℃,将脱模后的所述成型试块浸泡于20~25℃的水中,避光存放养护2~10天,然后微波养护24~48h;其中,所述微波养护中,控制温度40~80℃,控制湿度≥80%。
2.一种如权利要求1所述的碱激发黄钠铁矾渣水泥复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将所述黄钠铁矾渣和所述水泥干混搅拌,然后与所述水和所述碱性激发剂湿混搅拌;
将所述湿混搅拌得到的浆料置于模具中振实3~8min得到成型试块,将所述成型试块连同所述模具进行蒸汽养护,然后脱模进行脱模后养护;
所述蒸汽养护的步骤包括:将所述成型试块和所述模具置于湿度>90%、温度20~25℃的蒸汽养护箱中,养护3~10h;所述脱模后养护的步骤包括:先控制温度20~25℃,将脱模后的所述成型试块浸泡于20~25℃的水中,避光存放养护2~10天,然后微波养护24~48h;其中,所述微波养护中,控制温度40~80℃,控制湿度≥80%。
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