CN114276097A - 一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法，由以下原料制备：镍渣、碱土金属氧化物、粉煤灰、激发剂、缓凝剂、水。制备方法为先将刚出炉的熔融态镍渣、碱土金属氧化物或含有高含量碱土金属氧化物的固体废弃物混合后进行水淬；然后将水淬后烘干的分相活化镍渣置于球磨机中球磨；再将球磨后的分相活化镍渣与粉煤灰、激发剂、缓凝剂、水机械混合，得到高强度复合胶凝材料，可用做混凝土的胶结料。根据本发明，利用分相活化的方法显著提高富镁镍渣活度，且经处理后的镍渣基胶凝材料具有早期强度高、体积稳定性好、耐磨性和抗冻性能好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及工业固体废物资源化利用的技术领域，特别涉及一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法。
背景技术
镍渣是冶炼镍铁合金以及提纯时产生的一种工业废渣。据统计，每生产1吨镍铁合金可产生约14吨镍渣，我国每年排放3000多万吨镍渣。因此，镍渣已经成为我国排放的主要固体废弃物之一。目前，我国处理镍渣的方式多为直接堆存和掩埋。然而，镍渣中含有重金属离子，长时间堆积可能会出现渗透或浸出，从而污染土地和地下水源，甚至还会污染海洋环境(镍铁冶炼工厂多处于沿海地区)。因此，科学又环保的处理镍渣成为亟待解决的难题。近些年一些研究表明，镍渣可用于骨料、微晶玻璃、补充胶凝材料(SCM)和制备无机聚合物(胶凝材料)等。将镍渣制备成胶凝材料用于建材行业具有节约材料成本、减少资源与能源的浪费、减少环境污染等优点。然而镍渣的CaO和非晶相的含量较低，导致其火山灰活性较低，影响了镍渣的资源化利用。因此，镍渣的分相活化受到了研究人员的关注，以达到变废为宝的目的。
粉煤灰又称飞灰，是火力发电过程中的副产品，是由不同尺寸细小的球状玻璃颗粒组成的，其化学组成主要为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO。近年来，我国火力发电发展较快，粉煤灰的产生量大幅度增加，粉煤灰的综合利用正面临着十分严峻的形势。目前关于碱激发胶凝材料的的研究成果较多，应用也趋于成熟，但是快速发展的同时也发现了一些问题，比如速凝问题、碱骨料反应、配置出的强度不稳定、收缩大导致的成型后期试件开裂等。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法，利用分相活化的方法显著提高富镁镍渣活度，且经处理后的镍渣基胶凝材料具有早期强度高、体积稳定性好、耐磨性和抗冻性能好等优点。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，包括：
分相活化镍渣60-90份、粉煤灰10-40份、激发剂15-30份、缓凝剂0-8份、水20-30份；
所述激发剂占总原料的份数为纯激发剂所占份数，且激发剂包括酸性激发剂和碱性激发剂；
所述酸性激发剂包含15-20份磷酸、0-10份磷酸二氢铵；
所述碱性激发剂包含15-30份水玻璃(模数1.0-1.5)、2-6份碳酸钾或碳酸钠。
优选的，所述粉煤灰包括SiO250-60份，Al2O315-20份，Fe2O35-10份，CaO 10-15份，MgO 1-2份，K2O 1-2份，Na2O 1-2份，TiO21-2份。
一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法，包括以下步骤：
S1、将分相活化镍渣60-90份、粉煤灰10-40份和缓凝剂0-8份机械混合，得到浆料；
S2、将混合好的浆料置于搅拌机中并依次加入水-磷酸二氢铵-磷酸(或水-水玻璃-碳酸钾/碳酸钠)混合均匀，得到净浆；
S3、将所述净浆浇筑到40×40×160mm的模具中振实成型，随后进行养护得到绿色高强固体废弃物胶凝材料。
优选的，将步骤S3中浇筑有净浆的模具进行密封处理后置恒温养护箱中养护2-4h，采用磷酸二氢铵-磷酸激发或1d采用水玻璃-碳酸钾/碳酸钠激发，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到高强度分相活化镍渣-粉煤灰胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
优选的，所述分相活化处理镍渣，其处理步骤为：
S1、将碱土金属氧化物引入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分中碱土金属氧化物含量到一定范围；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
优选的，所述碱土金属氧化物包括氧化镁与氧化钙，由质量纯度≥90％的菱镁矿或方解石煅烧后粉磨制成，或者所述碱土金属氧化物由含有高含量氧化镁或氧化钙的固体废弃物引入。
优选的，所述碱土金属氧化物包括氧化镁与氧化钙，由质量纯度≥90％的菱镁矿或方解石煅烧后粉磨制成，或者所述碱土金属氧化物由含有高含量氧化镁或氧化钙的固体废弃物引入。
优选的，含有高含量氧化镁的固体废弃物包含镁含量高于25wt％的废弃镁合金、氧化镁及含量高于90wt％废弃镁质耐高温材料。
优选的，含有高含量氧化钙的固体废弃物包含氧化钙含量高于40wt％的矿渣、尾矿、磷石膏、石粉。
优选的，所述镍渣组分中碱土金属氧化物含量范围为氧化镁含量25-35％或氧化钙含量10-30％。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
(1)本发明的镍渣活度得到大幅度提高，胶凝材料强度更高，极大的提高了镍渣的利用率。
(2)采用水胶比为0.15-0.30:1，根据GB17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》，将本发明的胶凝材料制备净浆试块，试块尺寸40mm×40mm×160mm，振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护2-4h(采用磷酸二氢铵-磷酸激发)(或1d(采用水玻璃-碳酸钾/碳酸钠激发))，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后打开密封袋养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。该方法制得的试块显示出良好的力学性能，本发明的分相活化镍渣的活性显著高于常见的镍渣，复掺粉煤灰制备全固废胶凝材料，使镍渣和粉煤灰得到了最大限度的资源化利用，推进了固废的合理利用和环境保护，为替代传统水泥奠定了基础。
(3)以镍渣和碱土金属氧化物为主要原料，通过水淬解决了镍渣活性低难以处理的问题；以镍渣和粉煤灰为主要原料制备胶凝材料、生产成本低、固废利用率高；所得胶凝材料具有体积稳定性好、耐磨性和抗冻性能好等优点，可以广泛应用于一些土木结构工程领域，同时也是一种环境友好的胶凝材料，具有显著的社会、环境、经济效益和深刻的推广意义。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，包括：分相活化镍渣60-90份、粉煤灰10-40份、激发剂15-30份、缓凝剂0-8份、水20-30份；
所述激发剂占总原料的份数为纯激发剂所占份数，且激发剂包括酸性激发剂和碱性激发剂；
所述酸性激发剂包含15-20份磷酸、0-10份磷酸二氢铵；
所述碱性激发剂包含15-30份水玻璃(模数1.0-1.5)、2-6份碳酸钾或碳酸钠。
进一步的，所述粉煤灰包括SiO250-60份，Al2O315-20份，Fe2O35-10份，CaO 10-15份，MgO 1-2份，K2O 1-2份，Na2O 1-2份，TiO21-2份。
一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将分相活化镍渣60-90份、粉煤灰10-40份和缓凝剂0-8份机械混合，得到浆料；
S2、将混合好的浆料置于搅拌机中并依次加入水-磷酸二氢铵-磷酸(或水-水玻璃-碳酸钾/碳酸钠)混合均匀，得到净浆；
S3、将所述净浆浇筑到40×40×160mm的模具中振实成型，随后进行养护得到绿色高强固体废弃物胶凝材料。
进一步的，将步骤S3中浇筑有净浆的模具进行密封处理后置恒温养护箱中养护2-4h，采用磷酸二氢铵-磷酸激发或1d采用水玻璃-碳酸钾/碳酸钠激发，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到高强度分相活化。
进一步的，所述分相活化处理镍渣，其处理步骤为：
S1、将碱土金属氧化物引入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分中碱土金属氧化物含量到一定范围；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
进一步的，所述碱土金属氧化物包括氧化镁与氧化钙，由质量纯度≥90％的菱镁矿或方解石煅烧后粉磨制成，或者所述碱土金属氧化物由含有高含量氧化镁或氧化钙的固体废弃物引入。
进一步的，所述碱土金属氧化物包括氧化镁与氧化钙，由质量纯度≥90％的菱镁矿或方解石煅烧后粉磨制成，或者所述碱土金属氧化物由含有高含量氧化镁或氧化钙的固体废弃物引入。
进一步的，含有高含量氧化镁的固体废弃物包含镁含量高于25wt％的废弃镁合金、氧化镁及含量高于90wt％废弃镁质耐高温材料。
进一步的，含有高含量氧化钙的固体废弃物包含氧化钙含量高于40wt％的矿渣、尾矿、磷石膏、石粉。
进一步的，所述镍渣组分中碱土金属氧化物含量范围为氧化镁含量25-35％或氧化钙含量10-30％。
一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料的制备方法，包括：本发明实施例中采用的镍渣和粉煤灰原料的主要化学成分的含量经X射线荧光光谱分析，结果如表1所示：
表1镍渣和粉煤灰原料的主要化学成分的含量
实施例1：
本实施例提供了一种基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料，该胶凝材料的各组分含量分别为：分相活化镍渣60-80％，粉煤灰20-40％，磷酸15-20％，磷酸二氢铵5-10％，硼砂2-8％，水20-30％。
该基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料通过以下步骤得到：
分相活化处理：
S1、将处理后的菱镁矿粉加入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分至氧化镁含量25-35％；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中高能球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
制备净浆:将上述分相活化镍渣、粉煤灰和硼砂混合均匀，再依次加入水、磷酸二氢铵、磷酸，搅拌均匀，得到净浆；
成型养护:振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护2-4h，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
采用本方法得到的基于固体废弃物的胶凝材料的3天抗压强度值27.79MPa、7天抗压强度值38.12MPa、28天抗压强度值45.07Mpa。
实施例2：
本实施例提供了一种基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料，该胶凝材料的各组分含量分别为：分相活化镍渣70-90％，粉煤灰10-30％，磷酸15-20％，磷酸二氢铵0-5％，硼砂2-8％，水20-30％。
该基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料通过以下步骤得到：
分相活化：
S1、将处理后的菱镁矿粉加入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分至氧化镁含量25-35％；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中高能球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
制备净浆:将上述分相活化镍渣、粉煤灰和硼砂混合均匀，再依次加入水、磷酸二氢铵、磷酸，搅拌均匀，得到净浆；
成型养护:振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护2-4h，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
采用本方法得到的基于固体废弃物的胶凝材料的3天抗压强度值23.55MPa、7天抗压强度值36.12MPa、28天抗压强度值42.37Mpa。
实施例3：
本实施例提供了一种基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料，该胶凝材料的各组分含量分别为：分相活化镍渣60-80％，粉煤灰20-40％，水玻璃(模数1.2)15-25％，碳酸钾2-6％，硼砂0-2％，水20-30％。
该基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料通过以下步骤得到：
分相活化：
S1、将处理后的方解石粉加入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分至氧化钙含量10-30％；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中高能球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
制备净浆:将上述分相活化镍渣、粉煤灰和硼砂混合均匀，再依次加入水-水玻璃-碳酸钾，搅拌均匀，得到净浆；
成型养护:振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护1d，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
采用本方法得到的基于固体废弃物的胶凝材料的3天抗压强度值25.33MPa、7天抗压强度值56.57MPa、28天抗压强度值76.23Mpa。
实施例4：
本实施例提供了一种基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料，该胶凝材料的各组分含量分别为：分相活化镍渣70-90％，粉煤灰10-30％，水玻璃(模数1.2)20-28％，碳酸钾2-6％，硼砂0-2％，水20-30％。
该基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料通过以下步骤得到：
分相活化：
S1、将处理后的方解石粉加入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分至氧化钙含量10-30％；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中高能球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
制备净浆:将上述分相活化镍渣、粉煤灰和硼砂混合均匀，再依次加入水-水玻璃-碳酸钾，搅拌均匀，得到净浆；
成型养护:振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护1d，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
采用本方法得到的基于固体废弃物的胶凝材料的3天抗压强度值36.13MPa、7天抗压强度值61.23MPa、28天抗压强度值78.62Mpa。
对比例1
本实施例提供了一种基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料，该胶凝材料的各组分含量分别为：镍渣为60-80％、粉煤灰为20-40％、磷酸10-20％(固含量)、去离子水20-30％。
该基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料通过以下步骤得到：
粉体细化：将镍渣和粉煤灰放在烘箱中，烘至质量不再变化，冷却至室温后将镍渣用球磨机进行球磨，随后过200目筛，粉煤灰直接过200目筛；
配制酸性液体:将磷酸和水配制成酸性液体，冷却后备用；
制备净浆:将上述过筛后的镍渣与粉煤灰混合均匀，再加入酸性液体，搅拌均匀，得到净浆；
成型养护:振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护2-4h，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
采用本方法得到的基于固体废弃物的胶凝材料的3天抗压强度值17.53MPa、7天抗压强度值24.54MPa、28天抗压强度值30.67Mpa。
对比例2
本实施例提供了一种基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料，该胶凝材料的各组分含量分别为：分相活化镍渣60-90％，粉煤灰10-40％，磷酸15-30％，硼砂2-8％，水20-30％。
该基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料通过以下步骤得到：
分相活化：
S1、将处理后的菱镁矿粉加入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分至氧化镁含量25-35％；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中高能球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
制备净浆:将上述分相活化镍渣、粉煤灰和硼砂混合均匀，再依次加入水-磷酸，搅拌均匀，得到净浆；
成型养护:振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护2-4h，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
采用本方法得到的基于固体废弃物的胶凝材料的3天抗压强度值23.35MPa、7天抗压强度值31.11MPa、28天抗压强度值39.62Mpa。
对比例3
本实施例提供了一种基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料，该胶凝材料的各组分含量分别为：镍渣60-90％，粉煤灰10-40％，水玻璃(模数1.2)10-25％，碳酸钾2-6％，水20-30％。
粉体细化：将镍渣和粉煤灰放在烘箱中，烘至质量不再变化，冷却至室温后将镍渣用球磨机进行球磨，随后过200目筛，粉煤灰直接过200目筛；
配制碱性液体:将水玻璃、碳酸钾和水配制成碱性液体，冷却后备用；
制备净浆:将上述过筛后的镍渣与粉煤灰混合均匀，再加入碱性液体，搅拌均匀，得到净浆；
成型养护:振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护1d，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
采用本方法得到的基于固体废弃物的胶凝材料的3天抗压强度值16.11MPa、7天抗压强度值29.72MPa、28天抗压强度值37.98Mpa。
对比例4：
本实施例提供了一种基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料，该胶凝材料的各组分含量分别为：分相活化镍渣60-90％，粉煤灰10-40％，水玻璃15-30％，缓凝剂0-2％，水20-30％。
该基于镍渣和粉煤灰的绿色胶凝材料通过以下步骤得到：
分相活化：
S1、将处理后的方解石粉加入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分至氧化钙含量10-30％；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中高能球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
制备净浆:将上述分相活化镍渣、粉煤灰和缓凝剂混合均匀，再依次加入水-水玻璃，搅拌均匀，得到净浆；
成型养护:振动成型后，将浇注有净浆的模具进行密封处理后置入恒温养护箱中养护1d，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
采用本方法得到的基于固体废弃物的胶凝材料的3天抗压强度值25.35MPa、7天抗压强度值42.62MPa、28天抗压强度值61.66Mpa。
上述案例配料比如表2
上述案例测试结果如表3
| 项目 | 3天抗压强度/Mpa | 7天抗压强度/Mpa | 28天抗压强度/Mpa |
| 实施例1 | 27.79 | 38.12 | 45.07 |
| 实施例2 | 28.55 | 36.12 | 42.37 |
| 实施例3 | 25.33 | 56.57 | 76.23 |
| 实施例4 | 36.13 | 61.23 | 78.62 |
| 对比例1 | 17.53 | 24.54 | 30.67 |
| 对比例2 | 23.35 | 31.11 | 39.62 |
| 对比例3 | 16.11 | 29.72 | 37.98 |
| 对比例4 | 25.35 | 42.62 | 61.66 |
与现有技术相比，本发明的有益效果为：以镍渣和碱土金属氧化物为主要原料，通过水淬解决了镍渣活性低难以处理的问题；以镍渣和粉煤灰为主要原料制备胶凝材料、生产成本低、固废利用率高；所得胶凝材料具有早期强度高、体积稳定性好、耐磨性和抗冻性能好等优点，同时也是一种环境友好的胶凝材料，具有显著的社会、环境、经济效益和深刻的推广意义。此外，本发明所制备的胶凝材料抗压性能较好，其28天的抗压强度均可以达到42.5MPa以上，可以广泛应用于一些土木结构工程领域。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出。
Claims (10)
1.一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，其特征在于，包括：
分相活化镍渣60-90份、粉煤灰10-40份、激发剂15-30份、缓凝剂0-8份、水20-30份；
所述激发剂占总原料的份数为纯激发剂所占份数，且激发剂包括酸性激发剂和碱性激发剂；
所述酸性激发剂包含15-20份磷酸、0-10份磷酸二氢铵；
所述碱性激发剂包含15-30份水玻璃(模数1.0-1.5)、2-6份碳酸钾或碳酸钠。
2.如权利要求1所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰包括SiO2 50-60份，Al2O3 15-20份，Fe2O3 5-10份，CaO 10-15份，MgO 1-2份，K2O1-2份，Na2O 1-2份，TiO21-2份。
3.如权利要求1所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料的制备方法，其特征在于，
S1、将分相活化镍渣60-90份、粉煤灰10-40份和缓凝剂0-8份机械混合，得到浆料；
S2、将混合好的浆料置于搅拌机中并依次加入水-磷酸二氢铵-磷酸(或水-水玻璃-碳酸钾/碳酸钠)混合均匀，得到净浆；
S3、将所述净浆浇筑到40×40×160mm的模具中振实成型，随后进行养护得到绿色高强固体废弃物胶凝材料。
4.如权利要求3所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料的制备方法，其特征在于，将步骤S3中浇筑有净浆的模具进行密封处理后置恒温养护箱中养护2-4h，采用磷酸二氢铵-磷酸激发或1d采用水玻璃-碳酸钾/碳酸钠激发，脱模后将试块继续密封养护至3天，随后养护至7-28天，得到高强度分相活化镍渣-粉煤灰胶凝材料，所述养护过程中的温度为30-60℃。
5.如权利要求1所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，其特征在于，所述分相活化处理镍渣，其处理步骤为：
S1、将碱土金属氧化物引入到刚出炉的熔融态镍渣中，调控镍渣组分中碱土金属氧化物含量到一定范围；
S2、将调控好组分的熔融态镍渣倒入水中水淬；
S3、将水淬后的镍渣烘干后置于破碎机中破碎至粒径≤3mm；
S4、将初步破碎的镍渣置于球磨机中球磨后过100目筛，得到分相活化镍渣。
6.如权利要求5所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料，其特征在于，所述碱土金属氧化物包括氧化镁与氧化钙，由质量纯度≥90％的菱镁矿或方解石煅烧后粉磨制成，或者所述碱土金属氧化物由含有高含量氧化镁或氧化钙的固体废弃物引入。
7.如权利要求6述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝，其特征在于，所述碱土金属氧化物包括氧化镁与氧化钙，由质量纯度≥90％的菱镁矿或方解石煅烧后粉磨制成，或者所述碱土金属氧化物由含有高含量氧化镁或氧化钙的固体废弃物引入。
8.如权利要求7所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝，其特征在于，含有高含量氧化镁的固体废弃物包含镁含量高于25wt％的废弃镁合金、氧化镁及含量高于90wt％废弃镁质耐高温材料。
9.如权利要求8所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝，其特征在于，含有高含量氧化钙的固体废弃物包含氧化钙含量高于40wt％的矿渣、尾矿、磷石膏、石粉。
10.如权利要求9所述的一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝，其特征在于，所述镍渣组分中碱土金属氧化物含量范围为氧化镁含量25-35％或氧化钙含量10-30％。
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| CN1634787A (zh) * | 2003-12-30 | 2005-07-06 | 杨锦耀 | 由高炉矿渣制备高活性渣的方法 |
| CN113880506A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-04 | 上海理工大学 | 一种磷酸激发富镁镍渣地质聚合物胶凝材料及制备方法 |
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