专利名称：提高粉煤灰活性的复合激活方法
提高粉煤灰活性的复合激活方法技术领域：
本发明涉及提高不符合商品混凝土使用要求的粉煤灰活性的方法，特别适用于激发经分选后剩余的排放进入燃煤电厂粗灰库的低品质粉煤灰的活性(主要以III级和等级外粉煤灰为主)使其代替矿粉用于普通商品混凝土当中。背景技术：
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，是燃煤电厂发电过程中排放的大宗固体废弃物。随着粉煤灰应用技术的不断提高，原状粉煤灰分选工艺被大部分燃煤电厂所采用。 该工艺将原状粉煤灰经过物理方式进行筛选，最终形成细灰和粗灰两大类产品。细灰符合国家相关标准中II级粉煤灰的标准，主要应用于商品混凝土中；粗灰由于技术指标与国家相关标准差距较大，且指标波动较大而不能得到高价值的应用，一般调湿排入贮灰场。一般情况下，原状粉煤灰经过分选工艺筛选后的粗灰细灰比是3 1,即原状粉煤灰经分选后只有25%可以用于混凝土当中，剩余的75%由于活性、细度和需水量比等指标的制约，无法在混凝土中应用。而粉煤灰得到大用量高价值利用的主要途径是作为混凝土掺合料，粉煤灰用作混凝土掺合料可以改善混凝土性能、提高工程质量、降低水泥用量、节约资源，是我国粉煤灰利用的主要途径。因此如何有针对性地对燃煤电厂经过分选后剩余的粉煤灰进行改性，有效激发其活性，提高其在混凝土的掺加量是本领域急切需要解决的问题。研究发现，单纯机械改性可以提高粗灰的活性改善细度指标，但是由于磨细提高了粗灰的比表面积，增大了水分附着的面积，增大了改性后的粉煤灰需水量比。应用在混凝土中，机械改性的粉煤灰正负效应抵消后无法达到取代水泥，提高工程质量的目的。加入激发剂后再研磨，可以提高粉煤灰的活性，控制粉煤灰的需水量比。但是，粗灰中大部分有效活性物质基本被筛选出来，剩余的有效活性物质有限。所以，对粗灰而言激发剂起到的作用比较小。
发明内容
本发明是采用机械改性协同复合助磨激发剂反应的方法对燃煤电厂干排粉煤灰分选后的粗灰进行加工，控制成品的比表面积必须达到500 m2 kg — 710m2 /kg之间，提高粉煤灰的微集料效应。同时，加入少量的复合助磨激发剂 K制其需水量比，加速粉煤灰中的活性物质水解，增加粉煤灰参与水化反应的有效物质，以提升粉煤灰在混凝土中的掺加量和扩大粉煤灰的使用范围。本发明所述机械改性是指利用研磨方式对原料粉煤灰进行磨细，控制其比表面积必须达到500 m2 kg- 710 m2 /kg之间，同时为提升研磨效果、调节需水量比和进一步激发原料粉煤灰的活性，添加适量的由有机物和无机盐组成的复合助磨激发剂。本发明所指的复合助磨激发剂是由木质素磺酸钙、硫酸钠、氧化钙、碳酸钠和硫铝酸钙的若干种组成，其复合比例(质量百分比)为木质素磺酸钙3%-18%、硫酸钠60%-86%、 碳酸钠8%-20%、氧化钙2%-10%和硫铝酸钙1%-3%。具体技术方案如下一种提高粉煤灰活性的复合激活方法，其特征在于以III级和等级外粉煤灰为原料， 加入粉煤灰重量的1. 37%-3%的复合助磨激发剂；研磨控制其比表面积达到500 m2 /kg 710 m3 'kg ；其中复合助磨激发剂的成分为木质素磺酸钙、硫酸钠、碳酸钠、氧化钙或木质素磺HK 、硫酸钠、碳酸钠、硫铝酸钙，其复合质量百分比为木质素磺酸钙3%-18%、硫酸钠 60%-86%、碳酸钠8%-20%、氧化钙2%-10%和硫铝酸钙1%_3%。优选的，以III级和等级外粉煤灰为原料，加入粉煤灰重量的1. 37%的复合助磨激发剂研磨至细度为0%，比表面积为700 Λ2 /kg 710 Λ2 /kg;其中复合助磨激发剂由质量占比10%的木质素磺酸钙、78%的硫酸钠、10%碳酸钠和21的硫铝酸钙组成。优选的，以III级和等级外粉煤灰为原料，加入粉煤灰重量的1的复合助磨激发剂研磨至细度为0%，比表面积为550 m2 /kg 650 2 /kg;其中复合助磨激发剂由质量占比18%的木质素磺酸钙、66%的硫酸钠、15%碳酸钠和1%的硫铝酸钙组成。优选的，以III级和等级外粉煤灰为原料，加入粉煤灰重量的3%复合助磨激发剂， 然后经研磨至细度为洲以下，比表面积为oOOm2 /kg 650 m2 /kg ；其中复合助磨激发剂由质量占比8%的木质素磺酸钙、74%的硫酸钠、8%碳酸钠和10%氧化钙组成。优选的，所述粉煤灰规格细度彡25%，需水量比彡100%,比表面积彡300腿2 /kg。
具体实施方式
本发明实现方式中的原料粉煤灰即粗灰，细度> 25%，需水量比> 100%,比表面积 (300 m2 kg ο方式一
该种方式是在原料粉煤灰中加入1. 37%的复合助磨激发剂研磨至细度为0%，比表面积为700 m2 kg 710 m2 kg。其中复合助磨激发剂由质量占比10%的木质素磺酸钙，78% 的硫酸钠、10%碳酸钠组成和21的硫铝酸钙组成。方式二
该种方式是在原料粉煤灰中加入m的复合助磨激发剂研磨至细度为0%，比表面积为 550 β2 /kg 650 2 /kg。其中复合助磨激发剂由质量占比18%的木质素磺酸钙，66%的
硫酸钠、15%碳酸钠组成和1%的硫铝酸钙组成。方式三
该种方式是在原料粉煤灰中加入3%复合助磨激发剂，然后经研磨至细度为m以下，比表面积为500 m3 /kg 6oOm2 kg。其中复合助磨激发剂由质量占比8%的木质素磺酸钙，74%的硫酸钠、8%碳酸钠组成和10%氧化钙组成。应用实例及检测结果
1、使用方式一加工的高效活化粉煤灰替代高强混凝土中“硅灰、矿粉和粉煤灰”复掺体系。设计抗压强度80MP。P. I 52. 5水泥45^g，高效活化粉煤灰IUkg (粉煤灰掺入量19. 7%)中砂673kg，石子105 ,聚羧酸类减水剂6. 84kg，自来水15^g。实测抗压强度 28天88. 3MP，混凝土耐久性符合国家标准要求。2、使用方式二和方式三加工的高效活化粉煤灰替代普通商品混凝土中“矿粉和粉
4煤灰”复掺体系。设计抗压强度30MP。P. 0 42. 5水泥27!3kg，高效活化粉煤灰IHkg (粉煤灰掺入量30%)中砂74^ig，碎石1030kg，萘系减水剂7. 8kg,自来水17^g。实测抗压强度28天 33. 1MP，混凝土耐久性符合国家标准要求。设计强度40MP。P. 0 42. 5水泥321kg，高效活化粉煤灰(粉煤灰掺入量30%) 中砂704kg，碎石952kg，减水剂9. 2kg，自来水183kg.实测抗压强度28天45. 7MP，混凝土耐久性符合国家标准要求。设计强度50MP。P. 0 42. 5水泥340kg，高效活化粉煤灰140kg(粉煤灰掺入量30%) 中砂680kg,碎石1089kg,减水剂15. 3kg，自来水195kg.实测抗压强度28天58. 7MP，混凝土耐久性符合国家标准要求。
权利要求
1.一种提高粉煤灰活性的复合激活方法，其特征在于以III级和等级外粉煤灰为原料，加入粉煤灰重量的1. 37%-3%的复合助磨激发剂；研磨控制其比表面积达到500 2 kg 710 m2 /kg ；其中复合助磨激发剂的成分为木质素磺酸钙、硫酸钠、碳酸钠、 氧化钙或木质素磺酸钙、硫酸钠、碳酸钠、硫铝酸钙，其复合质量百分比为木质素磺酸钙 3%-18%、硫酸钠60%-86%、碳酸钠8%-20%、氧化钙2%_10%和硫铝酸钙1%_3%。
2.根据权利要求1所述的提高粉煤灰活性的复合激活方法，其特征在于以III级和等级外粉煤灰为原料，加入粉煤灰重量的1. 37%的复合助磨激发剂研磨至细度为0%，比表面积为700 m2 /kg 710 m2 /kg;其中复合助磨激发剂由质量占比10%的木质素磺酸钙、 78%的硫酸钠、10%碳酸钠和21的硫铝酸钙组成。
3.根据权利要求1所述的提高粉煤灰活性的复合激活方法，其特征在于以III级和等级外粉煤灰为原料，加入粉煤灰重量的m的复合助磨激发剂研磨至细度为o%，比表面积为550 nis /kg 6)0 Λ2 /kg ；其中复合助磨激发剂由质量占比18%的木质素磺酸钙、66% 的硫酸钠、15%碳酸钠和1%的硫铝酸钙组成。
4.根据权利要求1所述的提高粉煤灰活性的复合激活方法，其特征在于以III级和等级外粉煤灰为原料，加入粉煤灰重量的3%复合助磨激发剂，然后经研磨至细度为m以下，比表面积为500 m' kg 650諷2 /kg ；其中复合助磨激发剂由质量占比8%的木质素磺酸钙、74%的硫酸钠、8%碳酸钠和10%氧化钙组成。
5.根据权利要求1-4所述的提高粉煤灰活性的复合激活方法，其特征在于所述粉煤灰规格细度彡25%，需水量比彡100%,比表面积彡300 m2 /kg。
全文摘要
本发明是一种提高粉煤灰活性的复合激活方法，其特征在于以III级和等级外粉煤灰为原料，加入粉煤灰重量的1.37%-3%的复合助磨激发剂；研磨控制其比表面积达到500m2/kg～710m2/kg；其中复合助磨激发剂的成分为木质素磺酸钙、硫酸钠、碳酸钠、氧化钙或木质素磺酸钙、硫酸钠、碳酸钠、硫铝酸钙，其复合质量百分比为木质素磺酸钙3%-18%、硫酸钠60%-86%、碳酸钠8%-20%、氧化钙2%-10%和硫铝酸钙1%-3%。
文档编号C04B18/08GK102311239SQ201110160730
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者俞华栋, 刘韬, 卢永清, 叶强, 张东明, 杨晨, 林少平, 王国虹, 王穆君 申请人:浙江天达环保股份有限公司, 浙江浙能节能科技有限公司