一种工业固废基土壤固化剂及制备方法与流程

1.本发明涉及一种化工材料技术领域，具体为一种工业固废基土壤固化剂及制备方法。


背景技术：

2.随着工业生产的发展，工业废物数量日益增加，工业废物是指在工业生产活动中产生的固体废物，是工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物。可分为一般工业废物(如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等)和工业有害固体废物、种类繁多，成分复杂，处理相当困难。
3.土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的，用以固化各类土壤的新型节能环保工程材料，其特点是路用技术指标优良、工程造价低、施工方便、工期缩短。
4.目前，工业废物排放物逐年增加，给环境带来了严重的污染，现阶段，对工业废物的回收利用显得尤其重要，现有的固化剂大都采用传统的材料制成(水泥、粉煤灰、石灰等)，导致成本较高，且对环境产生污染，同时也造成强度不高的问题。


技术实现要素：

5.本发明目的是提供一种工业固废基土壤固化剂及制备方法，以解决上述技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业固废基土壤固化剂，包括以下组成成分：
7.硅酸盐、减水剂(粉剂)、工业废渣、石灰、石膏以及抗裂膨胀剂(粉剂)。
8.优选的，各组成成分质量份数如下：硅酸盐1.5～2.1份、减水剂(粉剂) 0.5～1.5份、工业废渣38～72份、石灰15～20份、石膏3.1～7.5份以及抗裂膨胀剂(粉剂)2.1～4.3份。
9.优选的，所述工业废渣为冶金废渣、采矿废渣、燃料废渣以及化工废渣中的一种或多种。
10.优选的，所述抗裂膨胀剂(粉剂)由含氟石膏粉、粉煤灰、碳酸钙和乙醇组成。
11.优选的，所述减水剂(粉剂)为粉末聚羧酸酯。
12.一种工业固废基土壤固化剂的制备方法，包括以下步骤：
13.s1，烘干粉磨：
14.将工业废渣进行烘干，使其水分含量低于1％，然后在将硅酸盐、减水剂 (粉剂)、石灰、石膏、抗裂膨胀剂(粉剂)以及工业废渣进行研磨，研磨 30～60min，工业废渣研磨至表面积为350～500
㎡
/kg；
15.s2，混合搅拌：
16.将s1中的各原料按比例置于搅拌机内，混合搅拌，搅拌机转速为150～ 250r/min，搅拌时间15～20min；
17.s3，得到混合粉体。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.(1)本发明为一种工业固废基土壤固化剂及制备方法，以工业废渣为主要原料，能够对工业废物进行回收利用，避免废物堆积而造成环境污染，具有环保效果好、低成本的特点，大大减少对环境的污染，具有广阔的应用前景。
20.(2)本发明为一种工业固废基土壤固化剂及制备方法，加入的硅酸盐、减水剂(粉剂)以及抗裂膨胀剂(粉剂)，能够显著提高固化土体的抗压强度，提升强度，防止裂纹。
具体实施方式
21.下面将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它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1
23.一种工业固废基土壤固化剂技术方案：包括以下组成成分：
24.硅酸盐、减水剂(粉剂)、工业废渣、石灰、石膏以及抗裂膨胀剂(粉剂)。
25.其中，各组成成分质量份数如下：硅酸盐1.5份、减水剂(粉剂)0.5份、工业废渣38份、石灰15份、石膏3.1份以及抗裂膨胀剂(粉剂)2.1份。
26.其中，工业废渣为冶金废渣(高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等)、采矿废渣(在各种矿石、煤的开采过程中，产生的矿渣的数量极其庞大，包括的范围很广，有矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿等)、燃料废渣(燃料燃烧后所产生的废物，主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等)以及化工废渣(硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑等。在工业固体废物中，还包括有玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣和建筑废材等)中的一种或多种。
27.其中，抗裂膨胀剂(粉剂)由含氟石膏粉、粉煤灰、碳酸钙和乙醇组成。
28.其中，减水剂(粉剂)为粉末聚羧酸酯。
29.实施例2
30.一种工业固废基土壤固化剂技术方案：包括以下组成成分：
31.硅酸盐、减水剂(粉剂)、工业废渣、石灰、石膏以及抗裂膨胀剂(粉剂)。
32.其中，各组成成分质量份数如下：硅酸盐1.8份、减水剂(粉剂)0.9份、工业废渣59份、石灰17份、石膏4.7份以及抗裂膨胀剂(粉剂)3.7份。
33.其中，工业废渣为冶金废渣(高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等)、采矿废渣(在各种矿石、煤的开采过程中，产生的矿渣的数量极其庞大，包括的范围很广，有矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿等)、燃料废渣(燃料燃烧后所产生的废物，主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等)以及化工废渣(硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑等。在工业固体废物中，还包括有玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣和建筑废材等)中的一种或多种。
34.其中，抗裂膨胀剂(粉剂)由含氟石膏粉、粉煤灰、碳酸钙和乙醇组成。
35.其中，减水剂(粉剂)为粉末聚羧酸酯。
36.实施例3
37.一种工业固废基土壤固化剂技术方案：包括以下组成成分：
38.硅酸盐、减水剂(粉剂)、工业废渣、石灰、石膏以及抗裂膨胀剂(粉剂)。
39.其中，各组成成分质量份数如下：硅酸盐2.1份、减水剂(粉剂)1.5份、工业废渣72份、石灰20份、石膏7.5份以及抗裂膨胀剂(粉剂)4.3份。
40.其中，工业废渣为冶金废渣(高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等)、采矿废渣(在各种矿石、煤的开采过程中，产生的矿渣的数量极其庞大，包括的范围很广，有矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿等)、燃料废渣(燃料燃烧后所产生的废物，主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等)以及化工废渣(硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑等。在工业固体废物中，还包括有玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣和建筑废材等)中的一种或多种。
41.其中，抗裂膨胀剂(粉剂)由含氟石膏粉、粉煤灰、碳酸钙和乙醇组成。
42.其中，减水剂(粉剂)为粉末聚羧酸酯。
43.以上实施例1-3提供的一种工业固废基土壤固化剂的制备方法，包括以下步骤：
44.包括以下步骤：
45.s1，烘干粉磨：
46.将工业废渣进行烘干，使其水分含量低于1％，然后在将硅酸盐、减水剂 (粉剂)、石灰、石膏、抗裂膨胀剂(粉剂)以及工业废渣进行研磨，研磨 30～60min，工业废渣研磨至表面积为350～500
㎡
/kg；
47.s2，混合搅拌：
48.将s1中的各原料按比例置于搅拌机内，混合搅拌，搅拌机转速为150～ 250r/min，搅拌时间15～20min；
49.s3，得到混合粉体。
50.对比例1
51.本对比例提供一种工业固废基土壤固化剂，其组成与实施例1-3基本相同，区别仅在于：不含抗裂膨胀剂(粉剂)
52.一种工业固废基土壤固化剂技术方案：包括以下组成成分：
53.硅酸盐、减水剂(粉剂)、工业废渣、石灰、石膏。
54.其中，各组成成分质量份数如下：硅酸盐1.8份、减水剂(粉剂)0.9份、工业废渣59份、石灰17份、石膏4.7份。
55.其中，工业废渣为冶金废渣(高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等)、采矿废渣(在各种矿石、煤的开采过程中，产生的矿渣的数量极其庞大，包括的范围很广，有矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿等)、燃料废渣(燃料燃烧后所产生的废物，主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等)以及化工废渣(硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑等。在工业固体废物中，还包括有玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣和建筑废
材等)中的一种或多种。
56.其中，减水剂(粉剂)为粉末聚羧酸酯。
57.以上对比例1提供的一种工业固废基土壤固化剂的制备方法，包括以下步骤：
58.包括以下步骤：
59.s1，烘干粉磨：
60.将工业废渣进行烘干，使其水分含量低于1％，然后在将硅酸盐、减水剂 (粉剂)、石灰、石膏)以及工业废渣进行研磨，研磨30～60min，工业废渣研磨至表面积为350～500
㎡
/kg；
61.s2，混合搅拌：
62.将s1中的各原料按比例置于搅拌机内，混合搅拌，搅拌机转速为150～ 250r/min，搅拌时间15～20min；
63.s3，得到混合粉体。
64.试验例抗裂性能等级实施例12实施例12实施例33对比例11
65.由上表可以看出，加入抗裂膨胀剂的固化剂在固化后，其抗裂等级有明显提升。
66.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。