CN86103392A - 提高凝硬性材料的凝硬性能的预处理方法 - Google Patents
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Abstract
由本发明方法制得的凝硬性材料适于作为水泥代用品,制造建筑制品的材料和吸留一种或多种引进化学工艺过程填料或一种或多种呈现有害性能填料的粘合剂。
通过将凝硬性材料与含氧化钙或氢氧化钙材料以及水混合,在将上述组分结合或汇集时,混合物具有或立刻达到50℃以上的温度,较好地至少为80℃,最好是85-100℃,改善了凝硬性材料,更具体地是粉煤灰的凝硬性能。
Description
本发明涉及一种方法,用于提高凝硬性材料,特别是来自燃煤装置,如燃煤发电厂的锅炉及旋涡床锅炉的粉煤灰以及相似类型粉煤灰的凝硬性能以提高对粘合剂的活性。为了区别起见,粘合剂可以分成与粉煤灰直接反应的,如含氢氧化钙物质和间接反应的,如水泥及生石灰。
粉煤灰通常是保持凝硬性的,即它们在水中与氢氧化钙反应並随后硬化。
实践表明,这样的硬化进行得非常缓慢,並且有相当数量的粉煤灰根本不硬化或几乎不硬化,尽管这些粉煤灰吸附了大量氢氧化钙。
本发明的目的是提供一种通过和含氢氧化钙物质以及水,可能存在其他物质在一起对凝硬性材料,特别是粉煤灰预处理的方法,使得可硬化的混合物在硬化后达到非常高的强度。
按照本发明达到了这一目的,在本发明中提高凝硬性材料,特别是粉煤灰的凝硬性能的方法,其特征在于水作用于凝硬性材料和氧化钙和/或氢氧化钙的混合物期间,所述的混合物具有或立刻达到50℃以上的温度。
较好的是该混合物具有或立刻达到80和100℃之间温度,更好的温度是90和95℃之间。
看来似乎是,通过在将本方法的三种组分即凝硬性材料、氧化钙和/或氢氧化钙以及水结合或汇集时使用高温,使得不起反应或仅反应得非常慢的凝硬性材料,特别是粉煤灰活化以致凝硬性材料特别是粉煤灰对氢氧化钙的亲合力达到非常良好的程度。
按照本发明得到的预处理产物可用于生产建筑材料、制造吸附和吸留有害物质或吸附进入工艺过程的化学化合物的粘合剂。采用适当的组成可以使硬化后的粘合剂预处理后的凝硬性材料,更具体地说是粉煤灰、含氢氧化钙物质、水以及可能还有其他物质的组合物的强度达到非常高的值。
在水泥中使用经过预处理的凝硬性材料特别是粉煤灰,也可提供比用未经预处理的粉煤灰更好的结果。为了在水泥中使用,这样的粉煤灰仅需要经受预处理,随后适当的干燥,以便得到适于与水泥混合的粉末形态的粉煤灰。经预处理的粉煤灰、含氢氧化钙物质和水的硬化后的混合物的强度,与通过使磨碎的粒状高炉矿渣材料、含氢氧化钙的物质以及水的混合物硬化所得到的具有同样水平。
应用本发明的方法生产直接粘合粉煤灰的建筑材料,归结为粉煤灰在灰、石灰和水(水最好以热水加入)可能还有另外一种或几种物质混合时被预处理,为了随后的硬化,使物料成为粒状材料或成为所要求的建筑材料形状。
此外,按照本发明的预处理方法提供了能使粉煤灰与水泥结合得更好的可能性並扩大了粉煤灰的适用范围。
粘合剂,经预处理的粉煤灰、水和石灰的混合物也可以用于高炉作业的废料,如含氧炉渣烧结和用于将磷酸盐矿或含铝土矿物质(粉煤灰也可视作属于该类物质)造粒或制团。此外,该粘合剂也完全适于处理其他物质。
在经过预处理的粉煤灰、氢氧化钙和水的混合物中掺入的氢氧化钙量的变化不会改变硬化的粘合剂的强度。一般地说,根据硬化条件的不同,粘合剂中氧化钙的量可以从几%(重量)到约20%(重量)变化。在粘合剂中可以掺入许多种化合物,其中某些物质为磷酸制备的或由烟道气脱硫的石膏、海港泥浆等。
含有杂质的土壤、污水净化处理后的废料、磷酸盐矿、铁矿、最后分离出的金属和金属化合物、碳黑、焦炭或这些物质中某几种的组合、含氧氢氧化钙污泥或含氧污泥。
以下通过一些实施例来说明本发明
实施例1
将93公斤来自燃煤发电厂的冷粉煤灰、7公斤主要由氢氧化钙组成的熟石灰的混合物在20℃温度下与20公斤水混合。在混合以后通过补充添加一些水使混合物粒化。
在95℃蒸汽气氛中养护所得到的颗粒8小时。
制备上述混合物,但混合方法不同。
先将粉煤灰与熟石灰干式混合,然后使全部混合物在双壁混合器中达到92℃。所用的水温度为95℃。然后将这热水和加热的混合物结合並混合。硬化按照上述相同的方法在95℃的蒸汽气氛中进行8小时。
在上述第一种情况下,硬化以后,由筛分粒度级10-13毫米得到的颗粒强度为25公斤,而通过使用加热的混合物和热水,颗粒强度达到70公斤。
按照下述方法测定颗粒强度:将一个颗粒置于两块板之间,然后对其中的一块板施加压力,测定使该颗粒破裂的点负荷压力。
实施例2
制备两份混合物,但不是用7公斤熟石灰而是用5.4公斤主要由92%氧化钙组成的生石灰。混合物的温度不升高至65℃以上。
在一个比较试验中,按实施例1中所述将各组分加热,结果在粉煤灰与水首次接触混合期间,温度升至80℃以上。由于生石灰和水反应放出的反应热,温度非常快速地上升氢氧化钙溶解,以致构成以后产品强度基础的反应能在90℃以上进行。由未经预处理的混合物制得的颗粒具有18公斤的颗粒强度,而由经过预处理的混合物制得的颗粒具有88公斤的颗粒强度。
实施例3
使用10公斤波特兰水泥代替实施例1中的7公斤熟石灰。产生了预处理的效果,但相对地较小。
冷混合得到颗粒强度为16公斤的颗粒而热混合得到22公斤颗粒强度。
混合物中水泥的量为9%。
由于在与水接触后的水泥数小时以后只能提供得到少量氢氧化钙,所以与熟石灰结合重复这一试验。
为了比较起见,制备了由以下成分组成的两份混合物:
粉煤灰 42.5%(重量)
煤灰 28.3%(重量)
熟石灰 3.0%(重量)
水泥(P.C.a) 3.4%(重量)
水 22.8%(重量)
当使用冷混合时,筛分粒度级为10-13毫米的颗粒的颗粒强度为18公斤,而由热混合得到的混合物达到40公斤颗粒强度。
实施例4
重复实施例3,不同的是添加1%(重量)的石膏和硫酸钙的混合物到该混合物中。
当采用冷混合时,颗粒强度为22公斤,而在热混合的情况下(当水与混合物接触时,混合物的温度立刻达到90℃和100℃之间)为58公斤。
实施例5
在一个混合器中通入蒸汽提高粉煤灰的温度。在已达到足够高温度后,添加98℃的热水到灰和冷凝水(4%)的混合物中。生石灰的量以干燥灰重量计达5.5%(重量)。由于有一些蒸汽从混合器中逸出,水与不同组分接触时的温度为91℃。混合以后将混合物在一个容器中保存一段时间然后使之粒化。将一部分颗粒保存在空气中而将另一部分如实施例1所述的用蒸汽热处理进行硬化。
由在提高的温度下混合制得的混合物所得到的颗粒,颗粒强度(筛分粒度级10-13毫米)为79公斤。
在空气条件下硬化的颗粒于空气中保存两周后得到颗粒强度为54公斤,这一强度已足以供混凝土方面的多种用途。
此处强度的提高取决于时间。
在一周以后已经得到36公斤的颗粒强度。
实施例6
在混合器中混合物的温度没有达到正确范围,以致温度低于50℃。硬化后的颗粒仅达到30公斤颗粒强度,而在空气中保存的颗粒在一年后得到颗粒强度为14公斤。
实施例7
将由9.5公斤粉煤灰和5公斤熟石灰热混合得到的混合物干燥並保存一段时间。在研碎后将该材料与波特兰水泥按1∶1比例混合。随后将这一混合物的一部分按30%混合物和70%砂的比例与砂相混合。由该混合物压制7×7×7厘米的立方体。将这一立方体硬化。
由70%砂30%矿渣水泥的混合物制备第二个立方体,将该立方体按照与第一个立方体相同的方法硬化。
由粉煤灰得到的立方体强度达到380公斤/厘米2,而由矿渣水泥得到的立方体强度为360公斤/厘米2。
这一结果是非常惊人的,因为文献中记载了许多用粉煤灰的试验,这些试验仅说明用这一混合物代替少量水泥时强度提高非常小或甚至降低强度。
实施例8
将磷酸废料石膏与粉煤灰按照例如1∶1的比例混合。喷吹蒸汽使之通过在混合器中的这一混合物,从而使温度提高到约94℃。随后添加氧化钙並通过瞬时打开装有热水容器的阀门快速地将全部热水量导入该混合器。随后使该材料成为粒状,筛分粒度级为10-13毫米颗粒的颗粒强度为80公斤。
这种混合物的冷混合得到的颗粒只具有40公斤的强度。
Claims (9)
1、一种提高凝硬性材料,特别是粉煤灰的凝硬性能的方法,其特征在于在水作用于凝硬材料和氧化钙和/或氢氧化钙的混合物时,所述的混合物具有或立刻达到50℃以上的温度。
2、按照权利要求1的方法,其特征在于在水作用时所述的混合物具有或立刻达到至少80℃温度,最好是85-100℃。
3、按照权利要求1的方法,其特征在于该混合物具有或立刻达到90℃温度。
4、按照权利要求1的方法,其特征在于在同时以一批将水添加到粉煤灰和氧化钙和/或氢氧化钙的混合物中。
5、按照权利要求1的方法,其特征在于将经过加热的粉煤灰和氧化钙以及/或氢氧化钙的混合物与水混合。
6、按照权利要求1的方法,其特征在于使用经过预热的水。
7、按照权利要求1的方法,其特征在于使用预处理过的凝硬性材料作为代用品。
8、按照权利要求1的方法,其特征在于将预热后的粉煤灰压制成制品硬化。
9、按照权利要求1的方法,其特征在于将预处理过的凝硬性材料混合成至少有一种填料的粘合剂,特别是一种导入化学工艺过程的填料或是呈现有害性能的填料,具有所述填料的混合物被压制成制品,该制品被硬化。
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CB02 | Change of applicant information |
Address after: Fersen - Holland Noord Applicant after: Hugo Vince technologies services Energy & Environment Ltd Address before: It's in Holland Applicant before: Aardelite Holding B.V. |
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COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: AARDELITE HOLDING B.V. TO: HUGE ANDEAN TECHNICAL SERVICES, ENERGY AND ENVIRONMENTAL LTD. |