本發(fā)明屬于固體廢棄物領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土用礦物摻合料I級復(fù)合粉煤灰及其制作方法。

背景技術(shù)：

名詞解釋:

高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的廢物，當(dāng)爐溫達到1400—1600℃時，爐料熔融，礦石中的脈石、焦炭中的灰分和助溶劑和其他不能進入生鐵中的雜質(zhì)形成以硅酸鹽和鋁酸鹽為主浮在鐵水上面的熔渣。高爐渣中主要成分為CaO、SiO₂和Al₂O₃。

轉(zhuǎn)爐渣，即轉(zhuǎn)爐鋼渣是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中產(chǎn)生的廢渣，主要來源于鐵水與廢鋼中所含元素氧化后形成的氧化物，金屬爐料帶入的雜質(zhì)，加入的造渣劑(如石灰石、螢石、硅石)、氧化劑、脫硫產(chǎn)物和被侵蝕的爐襯材料等主要含有CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe2O3、MnO、P₂O₅和f–CaO(游離氧化鈣)等。

硅碎石是硅礦采集中的碎渣，硅含量在90％以上。

煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石。包括巷道掘進過程中的掘進矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，另外還含有數(shù)量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素(鎵、釩、鈦、鈷)。

燒透煤矸石即為煤矸石徹底燃燒后的產(chǎn)物。

燒失量(Loss on ignition，縮寫為LOI)，即將在105—110℃烘干的原料在1000—1100℃灼燒后失去的重量百分比。

篩余(篩余量)是指粉狀物料細度的表示方法，一定質(zhì)量的粉狀物料在標(biāo)準篩上篩分后留在篩上部分的質(zhì)量比(％)。

現(xiàn)有在的混凝土中普遍會添加火電廠粉煤灰。其缺點是火電廠粉煤灰的細度不達標(biāo)，質(zhì)量不穩(wěn)定，含水量達10％左右，且燒失量嚴重超標(biāo)，還容易造成攪拌站無法操作，使得混凝土的質(zhì)量嚴重降低。且國家鼓勵發(fā)展新能源，水電、核電、風(fēng)電、光電大量補充電能，火電必將逐步退出能源市場，則火電粉煤灰產(chǎn)量也會逐漸減少甚至退出市場，但是現(xiàn)在還沒有粉煤灰的新的制作方法。此外，鋼廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣；采集硅礦石中產(chǎn)生的硅碎石以及煤礦采集中產(chǎn)生的煤矸石通常被當(dāng)做固體廢棄物處理，浪費了資源且容易污染環(huán)境。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服以上問題，本發(fā)明提供了一種混凝土用礦物摻合料I級復(fù)合粉煤灰及其制作方法。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，成本低，以燒透煤矸石、轉(zhuǎn)爐渣、高爐渣和硅碎石等常見的固體廢棄物為主要材料，所得的礦物摻合料I級復(fù)合粉煤灰可以取代混凝土中部分高強水泥和礦粉，降低了成本，提高混凝土的抗硫酸性能和耐化學(xué)侵蝕性能，改善耐高溫性能，降低水化熱，減少混凝土的收縮和開裂，抑制雜亂電流對混凝土中鋼筋的腐蝕性?？捎糜跇蛄骸⑺淼?、墩梁等的高強混凝土中。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:

一種混凝土用礦物摻合料I級復(fù)合粉煤灰，包括5-10重量份的燒透煤矸石、20-30重量份的高爐渣、30-40重量份的轉(zhuǎn)爐渣和20-45重量份的硅碎石；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。

進一步的改進，包括10重量份的燒透煤矸石、30重量份的高爐渣、40重量份的轉(zhuǎn)爐渣和20重量份的硅碎石。

進一步的改進，所述復(fù)合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％。

一種混凝土用礦物摻合料I級復(fù)合粉煤灰的制作方法，所述制作方法如下：

將5-10重量份的燒透煤矸石、20-30重量份的高爐渣、30-40重量份的轉(zhuǎn)爐渣和20-45重量份的硅碎石混合破碎研磨為粉料狀的復(fù)合粉煤灰；復(fù)合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。

進一步的改進，預(yù)先將燒透煤矸石破碎為徑?！?0mm的碎塊；將硅碎石破碎為徑粒≤50mm的碎塊；然后與高爐渣和轉(zhuǎn)爐渣混合破碎研磨為粉料狀的復(fù)合粉煤灰。

本發(fā)明以燒透煤矸石、轉(zhuǎn)爐渣、高爐渣和硅碎石等常見的固體廢棄物為主要材料制得了粉煤灰；不僅對固體廢棄物進行了處理，而且進行了充分利用，降低了成本制作粉煤灰的成本，節(jié)能環(huán)保，制得的粉煤灰具有良好的性能。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步闡述和說明:

實施例1

取10公斤份的燒透煤矸石、30公斤高爐渣、40公斤轉(zhuǎn)爐渣和20公斤的硅碎石(共計100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％。預(yù)先將燒透煤矸石破碎為徑?！?0mm的碎塊；將硅碎石破碎為徑?！?0mm的碎塊；然后與高爐渣和轉(zhuǎn)爐渣混合破碎研磨為粉料狀的復(fù)合粉煤灰；研磨效果要求：復(fù)合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％。

檢測結(jié)果為：制得的復(fù)合粉煤灰需水量＜95％，燒失量＜5％，出磨含水率＜0.8％，游離氧化鎢含量≤4％，安定性煮沸后雷氏夾增加距離不大于5mm，SO3含量≤3％。本配方不僅符合I級粉煤灰的要求，而且需水量少，促使混泥土強度更高，耐久性更強，且易保養(yǎng)，成本相對更低。

實施例2

取5公斤份的燒透煤矸石、20公斤高爐渣、30公斤轉(zhuǎn)爐渣和45公斤的硅碎石(共計100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％。預(yù)先將燒透煤矸石破碎為徑?！?0mm的碎塊；將硅碎石破碎為徑?！?0mm的碎塊；然后與高爐渣和轉(zhuǎn)爐渣混合破碎研磨為粉料狀的復(fù)合粉煤灰；研磨效果要求：復(fù)合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％。

檢測結(jié)果為：制得的復(fù)合粉煤灰需水量＜95％，燒失量＜5％，出磨含水率＜0.8％，游離氧化鎢含量≤4％，安定性煮沸后雷氏夾增加距離不大于5mm，SO3含量≤3％。符合I級粉煤灰的要求。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。