【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工業廢棄物資源化綜合利用領域，具體涉及一種綠色環保型粉煤灰多效激發劑及其制備與使用方法。
技術介紹
1、公開該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在增加對本專利技術的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
2、粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢物。電廠的粉煤灰對環境的影響主要表現在：①貯灰需占據大量的土地或農田，浪費土地資源，污染土壤；②揚塵污染空氣；③濕法排灰會浪費水資源并造成地表水體的污染，粉煤灰進入水體，使水濁度大大增加，形成的沉積物會堵塞河床、使湖泊變淺，懸浮物和可溶物會惡化水質；④貯存在灰場的粉煤灰飄浮于大氣中的粉煤灰降落到地面都會污染土壤，造成土質堿化及其他影響，影響農作物、植物生長及養殖業、畜牧業生產。
3、目前，粉煤灰綜合利用主要集中在用于燒磚、筑路、做水泥和混凝土的摻合料、選取漂珠、改良土壤等方面，只有少部分用于化工工業和廢水處理。近年來，粉煤灰在煤礦充填開采方面得到了推廣應用，已有相關行業利用以下有效途徑對粉煤灰的活性進行激發用于煤礦充填。目前對粉煤灰活性的激發主要有：(1)物理方法：粉煤灰的粉磨，分選和養護溫度的控制；(2)化學方法：各類酸性激發、堿性激發、硫酸鹽激發、氯鹽外加劑；其中，化學激發是相對簡單有效的激發方法，只需直接加入少量外加劑，便能達到激發的目的。
4、目前粉煤灰激發劑存在的問題在于：外加劑主要是采用無機材料或有機材料和無機材料通過簡單復配制成，適用性和穩
5、專利技術人綜合分析上述現象產生的原因如下：現階段，燃煤電廠一般采用脫硝工藝，降低排放氣體中的氮氧化物，主要工藝為選擇性催化還原脫硝(scr)，但在scr脫硝過程中會有部分氨逃逸，以及煙氣中少量so2被氧化成so3，煙氣中的氨與so3反應生成硫酸銨、硫酸氫銨等銨鹽，銨鹽及氨氣固化到粉煤灰中。因此，粉煤灰在充填開采中應用時，吸附到粉煤灰孔隙中的氨氣，以及粉煤灰中固化的銨鹽與激發材料水化產生的oh-發生反應生成的氨氣，散發出刺鼻的氣味。
6、因此，開發一種綠色環保型粉煤灰多效激發劑，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的問題，本專利技術提供一種綠色環保型粉煤灰多效激發劑及其制備與使用方法，該激發劑能夠有效激發粉煤灰的潛在活性，用于礦山充填開采時能夠顯著提高粉煤灰的利用率，且該多效激發劑能夠固化粉煤灰中的氨，有效解決粉煤灰充填時產生的刺鼻性氣味問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、本專利技術的第一個方面，提供一種綠色環保型粉煤灰多效激發劑，按重量份計，其原料組成包括：60％-90％的復合活性激發劑，1％-12％的速凝早強劑，1％-5％的改性劑，5％-30％的復合高效固氨劑。
4、優選的，按重量份計，所述綠色環保型粉煤灰多效激發劑的原料組成包括：70％-85％的復合活性激發劑，1％-10％的速凝早強劑，1％-5％的改性劑，5％-20％的復合高效固氨劑。
5、其中，所述復合活性激發劑中電石渣、鹽石膏、高爐水淬渣、赤泥、鋰輝石礦渣的重量比為5:1:2:1:1；所述速凝早強劑中鋁氧熟料、碳酸鈉、生石灰、硫酸鋁鉀、硅灰的重量比為2:2:1:3:2；所述改性劑一般由膨脹劑、減水劑、消泡劑組成，根據不同施工環境選擇不同的改性劑，其中，所述膨脹劑選自鋁粉、過碳酸鈉、硫酸鋁中的一種或多種；所述減水劑選自萘系減水劑、聚羧酸減水劑、脂肪族減水劑、木質素磺酸鹽減水劑中的一種或多種；所述消泡劑為有機硅消泡劑；所述復合高效固氨劑中苯丙乳液(固含量≥45％)、硝酸銅(純度≥99％)、丙三醇(純度≥90％)、三乙醇胺的重量比為(1-5):6:1:1；
6、本專利技術的第二個方面，提供一種上述綠色環保型粉煤灰多效激發劑的制備方法，包括以下步驟：
7、s1、將電石渣、鹽石膏、高爐水淬渣、赤泥、鋰輝石礦渣混合后進行煅燒反應，制得復合活性激發劑；
8、s2、混合鋁氧熟料、碳酸鈉、生石灰、硫酸鋁鉀、硅灰，制得速凝早強劑；
9、s3、混合復合活性激發劑、速凝早強劑、改性劑，獲得a組分復合高效活性激發劑；
10、s4、混合苯丙乳液、硝酸銅、丙三醇、三乙醇胺，獲得b組分復合高效固氨劑；
11、s5、將a組分復合高效活性激發劑和b組分復合高效固氨劑混勻，制得粉煤灰多效激發劑。
12、優選的，步驟s1中，所述煅燒反應的溫度為800～1000℃，煅燒反應的時間為1.5～2.5h；進一步優選的，所述煅燒反應的溫度為950℃，煅燒反應的時間為2h。
13、優選的，步驟s1中，所述煅燒反應后的反應物以此進行破碎、研磨；所述研磨后的復合活性激發劑的比表面積不小于500m2/kg。
14、本專利技術的第三個方面，提供一種第一方面所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑的礦山充填使用方法，具體為：先將粉煤灰與粉煤灰多效激發劑進行混合，然后加水制成料漿，料漿通過管道自流或者泵送至充填區域進行充填。
15、優選的，所述粉煤灰與粉煤灰多效激發劑是按照重量比為(1-15):1進行混合；所述料漿的固水重量比為1:(1.0-1.5)。
16、本專利技術的第四個方面，提供一種第一方面所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑的混凝土摻合料使用方法，具體為：使用時粉煤灰等量取代混凝土中水泥用量的10％-20％，按替代后粉煤灰總量的5％-20％添加綠色環保型粉煤灰多效激發劑。
17、優選的，所述粉煤灰與粉煤灰多效激發劑是按照重量比為100:(5-15)進行混合。
18、本專利技術的第五個方面，提供一種第一方面所述綠色環保型粉煤灰多效激發劑在建筑工程領域中的應用。
19、上述本專利技術的一種或多種技術方案取得的有益效果如下：
20、(1)本專利技術利用了工業廢棄物電石渣、鹽石膏、高爐水淬渣、赤泥、鋰輝石礦渣，使固體廢棄物資源化利用，成本低廉，具有良好的經濟和環境效益。
21、(2)本專利技術制備的多效激發劑能夠固化粉煤灰中的氨，有效解決粉煤灰充填時產生的刺鼻性氣味問題。
22、(3)本專利技術在進行粉煤灰多效激發劑使用時，可通過向混凝土中摻雜粉煤灰多效激發劑，可實現減少混凝土中水泥用量的同時還不會影響混凝土整體性能，1d、3d混凝土抗壓強度提升3-5mpa；28天混凝土抗壓強度提升5-10mpa。
23、(4)本專利技術在進行粉煤灰多效激發劑使用于礦山充填開采時，將粉煤灰多效激發劑與水一定比例通過管道自流或者泵送至充填區域進行充填即可，配制稀釋無需專設備，施工工藝簡單。
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1.一種綠色環保型粉煤灰多效激發劑，其特征在于，按重量份計，其原料組成包括：60％-90％的復合活性激發劑，1％-12％的速凝早強劑，1％-5％的改性劑，5％-30％的復合高效固氨劑。
2.如權利要求1所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑，其特征在于，按重量份計，所述綠色環保型粉煤灰多效激發劑的原料組成包括：70％-85％的復合活性激發劑，1％-10％的速凝早強劑，1％-5％的改性劑，5％-20％的復合高效固氨劑。
3.如權利要求1～2任一項所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑，其特征在于，所述復合活性激發劑中電石渣、鹽石膏、高爐水淬渣、赤泥、鋰輝石礦渣的重量比為5:1:2:1:1；所述速凝早強劑中鋁氧熟料、碳酸鈉、生石灰、硫酸鋁鉀、硅灰的重量比為2:2:1:3:2；所述復合高效固氨劑中苯丙乳液、硝酸銅、丙三醇、三乙醇胺的重量比為(1-5):6:1:1。
4.如權利要求1～2任一項所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑，其特征在于，所述改性劑一般由膨脹劑、減水劑、消泡劑組成，根據不同施工環境選擇不同的改性劑，其中，所述膨脹劑選自鋁粉、過碳酸鈉、硫酸鋁中的一種
5.一種權利要求1～4任一項所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述煅燒反應的溫度為800～1000℃，煅燒反應的時間為1.5～2.5h；優選的，所述煅燒反應的溫度為950℃，煅燒反應的時間為2h。
7.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述煅燒反應后的反應物依次進行破碎、研磨；所述研磨后的復合活性激發劑的比表面積不小于500m2/kg。
8.一種綠色環保型粉煤灰多效激發劑的礦山充填使用方法，其特征在于，所述礦山充填使用方法具體為：先將粉煤灰與粉煤灰多效激發劑進行混合，然后加水制成料漿，料漿通過管道自流或者泵送至充填區域進行充填；
9.一種綠色環保型粉煤灰多效激發劑的混凝土摻合使用方法，其特征在于，所述混凝土摻合使用方法具體為：使用時粉煤灰等量取代混凝土中水泥用量的10％-20％，按替代后粉煤灰總量的5％-20％添加綠色環保型粉煤灰多效激發劑；
10.權利要求1～4任一項所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑在建筑工程領域中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種綠色環保型粉煤灰多效激發劑，其特征在于，按重量份計，其原料組成包括：60％-90％的復合活性激發劑，1％-12％的速凝早強劑，1％-5％的改性劑，5％-30％的復合高效固氨劑。
2.如權利要求1所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑，其特征在于，按重量份計，所述綠色環保型粉煤灰多效激發劑的原料組成包括：70％-85％的復合活性激發劑，1％-10％的速凝早強劑，1％-5％的改性劑，5％-20％的復合高效固氨劑。
3.如權利要求1～2任一項所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑，其特征在于，所述復合活性激發劑中電石渣、鹽石膏、高爐水淬渣、赤泥、鋰輝石礦渣的重量比為5:1:2:1:1；所述速凝早強劑中鋁氧熟料、碳酸鈉、生石灰、硫酸鋁鉀、硅灰的重量比為2:2:1:3:2；所述復合高效固氨劑中苯丙乳液、硝酸銅、丙三醇、三乙醇胺的重量比為(1-5):6:1:1。
4.如權利要求1～2任一項所述的綠色環保型粉煤灰多效激發劑，其特征在于，所述改性劑一般由膨脹劑、減水劑、消泡劑組成，根據不同施工環境選擇不同的改性劑，其中，所述膨脹劑選自鋁粉、過碳酸鈉、硫酸鋁中的一種或多種；所述減水劑選自萘系減水劑、聚羧酸減水劑、脂肪族減水劑、木質素磺酸鹽減...
【專利技術屬性】
技術研發人員：侯秀貞，高俊勃，郝繼寶，亓習瑞，王傳琪，石磊，趙倩倩，王清華，劉樂，孫凱，楊麗麗，韓學海，呂學強，王國軍，
申請(專利權)人：山東安實綠色開采技術發展有限公司，
類型：發明
國別省市：
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