權(quán)利要求

1.銅礦渣的活化方法，其特征在于，所述包括以下步驟：

步驟一、將廢舊銅礦渣投入粉碎機(jī)(20)中進(jìn)行粉碎，得到第一研磨粉，粉碎壓力為0.6～0.8MPa，粉碎時(shí)間為15～30min；

步驟二、將步驟一得到的第一研磨粉和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)(10)中依序進(jìn)行粗磨，得到第二研磨粉；

步驟三、將步驟二得到的第二研磨粉投入到煅燒爐中進(jìn)行煅燒，得到煅燒物，煅燒溫度為600～800℃，煅燒時(shí)間為2～5h；

步驟四、將步驟三得到的煅燒物和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)(10)中進(jìn)行細(xì)磨，得到第三研磨粉；

步驟五、將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到第一攪拌物，攪拌速度為120～130r/min，攪拌時(shí)間為20～30min；

步驟六、將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅礦渣的活化方法，其特征在于，所述步驟二中，粗磨時(shí)球磨機(jī)(10)中r40、rS0、r60和r70球石比例分別為30％∶20％∶25％∶25％，且球石采用比重為2.8g/cm3的中鋁球石。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅礦渣的活化方法，其特征在于，所述步驟四中，細(xì)磨時(shí)球磨機(jī)(10)中r10、r15、r20和r30球石比例分別為15％∶60％∶10％∶15％，且球石采用比重為3.2g/cm3的氧化鋁球石。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅礦渣的活化方法，其特征在于，所述粉碎機(jī)(20)包括粉碎箱(22)，用于支撐所述粉碎箱(22)的振動(dòng)組件(24)，以及位于所述粉碎箱(22)內(nèi)部的粉碎粉篩組件(21)；

所述粉碎粉篩組件(21)包括與所述粉碎箱(22)的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接且對(duì)稱設(shè)置的粉碎輥(211)，位于所述粉碎輥(211)下方且依次設(shè)置的第一篩分板(212)和第二篩分板(213)；

所述振動(dòng)組件(24)包括固定于所述粉碎箱(22)底端外周面的支撐框(241)，固定于所述支撐框(241)下表面的多個(gè)彈簧(242)，以及固定于所述彈簧(242)下表面的底座(243)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅礦渣的活化方法，其特征在于，所述步驟五中，所述振動(dòng)組件(24)還包括固定于所述支撐框(241)下表面的振動(dòng)電機(jī)(244)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅礦渣的活化方法，其特征在于，所述粉碎機(jī)(20)還包括礦渣提拉組件(23)，所述礦渣提拉組件(23)包括固定于所述粉碎箱(22)外表面的提拉筒(231)，以及穿設(shè)于所述提拉筒(231)內(nèi)部的絞龍(232)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅礦渣的活化方法，其特征在于，所述球磨機(jī)(10)的進(jìn)料端固定有進(jìn)料斗(11)，所述進(jìn)料斗(11)的進(jìn)料端固定有斜絞龍(12)。

8.銅礦渣在高性能混凝土中的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將膠凝材料、石灰以及活性銅礦渣加入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為120～130r/min，攪拌時(shí)間為20～30min；

步驟2、將納米二氧化鈦、水、以及碎石骨料依序投入到攪拌鍋中，與步驟1制得的物料相混合，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的銅礦渣在高性能混凝土中的應(yīng)用，其特征在于，所述碎石骨料中包括粒徑為4～8mm的碎石、粒徑為8～20mm的碎石以及粒徑為10～20mm的碎石。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的銅礦渣在高性能混凝土中的應(yīng)用，其特征在于，所述納米二氧化鈦的晶型為銳鈦礦型晶型，粒徑為100～200nm。

說(shuō)明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅礦渣再利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及銅礦渣的活化方法及在高性能混凝土中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

礦渣是鋼鐵廠冶煉生鐵時(shí)產(chǎn)生的廢渣，具有較高的潛在活性，基于礦渣的潛在活性的利用，使得礦渣成為了水泥工業(yè)的原材料之一。

根據(jù)申請(qǐng)?zhí)枮镃N201910851303.7的專利文獻(xiàn)所提供的一種采用銅礦渣的自密實(shí)混凝土及其制備方法可知，該產(chǎn)品包括以下組分：水泥360～400份；粉煤灰100～120份；銅礦渣45～65份；河砂750～800份；碎石770～820份；減水劑5.5～8.5份；水180～210份；其中，河砂和碎石作為骨料，水泥、粉煤灰和銅礦渣作為粉體材料。該產(chǎn)品通過(guò)優(yōu)化骨料和粉體材料的組成和配比，能夠最大規(guī)模地資源化再生回收利用銅礦渣，最大程度地實(shí)現(xiàn)了銅礦渣在自密實(shí)混凝土中的高附加值利用，實(shí)際測(cè)試表明，所制備的自密實(shí)混凝土，其工作性能和強(qiáng)度與常規(guī)自密實(shí)混凝土相比無(wú)明顯區(qū)別，由于粉體材料包括銅礦渣，可以減少水泥的用量，降低銅礦渣的污染，因此具有更低的成本和更好的生態(tài)環(huán)保效應(yīng)。

上述采用銅礦渣的混凝土通過(guò)優(yōu)化骨料和粉體材料的組成和配比，能夠最大規(guī)模地資源化再生回收利用銅礦渣，但傳統(tǒng)礦渣的再利用僅通過(guò)與骨料，水泥、粉煤灰混合的方式實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致對(duì)礦渣潛在活性的再利用效率較差。因此，如何充分和有效的將礦渣的潛在活性激發(fā)出來(lái)成為了需要關(guān)注的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的在于提出一種銅礦渣的活化方法及在高性能混凝土中的應(yīng)用用以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提出一種銅礦渣的活化方法，包括以下步驟：

步驟一、將廢舊銅礦渣投入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，得到第一研磨粉，粉碎壓力為0.6～0.8MPa，粉碎時(shí)間為15～30min；

步驟二、將步驟一得到的第一研磨粉和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)中依序進(jìn)行粗磨，得到第二研磨粉；

步驟三、將步驟二得到的第二研磨粉投入到煅燒爐中進(jìn)行煅燒，得到煅燒物，煅燒溫度為600～800℃，煅燒時(shí)間為2～5h；

步驟四、將步驟三得到的煅燒物和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)中進(jìn)行細(xì)磨，得到第三研磨粉；

步驟五、將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到第一攪拌物，攪拌速度為120～130r/min，攪拌時(shí)間為20～30min；

步驟六、將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min。

進(jìn)一步的，所述步驟二中，粗磨時(shí)球磨機(jī)中r40、r50、r60和r70球石比例分別為30％∶20％∶25％∶25％，且球石采用比重為2.8g/cm3的中鋁球石?？梢岳斫獾?，通過(guò)采用不同體積的球石，以提高研磨效果。

進(jìn)一步的，所述步驟四中，細(xì)磨時(shí)球磨機(jī)中r10、r15、r20和r30球石比例分別為15％∶60％∶10％∶15％，且球石采用比重為3.2g/cm3的氧化鋁球石?？梢岳斫獾?，通過(guò)采用不同體積的球石，以提高研磨效果。

進(jìn)一步的，所述粉碎機(jī)包括粉碎箱，用于支撐所述粉碎箱的振動(dòng)組件，以及位于所述粉碎箱內(nèi)部的粉碎粉篩組件；

所述粉碎粉篩組件包括與所述粉碎箱的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接且對(duì)稱設(shè)置的粉碎輥，位于所述粉碎輥下方且依次設(shè)置的第一篩分板和第二篩分板；

所述振動(dòng)組件包括固定于所述粉碎箱底端外周面的支撐框，固定于所述支撐框下表面的多個(gè)彈簧，以及固定于所述彈簧下表面的底座。

進(jìn)一步的，所述振動(dòng)組件還包括固定于所述支撐框下表面的振動(dòng)電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述粉碎機(jī)還包括礦渣提拉組件，所述礦渣提拉組件包括固定于所述粉碎箱外表面的提拉筒，以及穿設(shè)于所述提拉筒內(nèi)部的絞龍?？梢岳斫獾?，粉碎箱振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)通過(guò)彈簧進(jìn)行緩沖。

進(jìn)一步的，所述球磨機(jī)的進(jìn)料端固定有進(jìn)料斗，所述進(jìn)料斗的進(jìn)料端固定有斜絞龍。可以理解的，在斜絞龍停機(jī)時(shí)，對(duì)進(jìn)料斗進(jìn)行密封以減少粉塵的外泄。

進(jìn)一步的，所述步驟五中，將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋內(nèi)部，攪拌5～8min后，將硫酸鹽投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，由于步驟四中通過(guò)碳酸鈉使得攪拌鍋中形成了一定的堿性環(huán)境，使得工人后續(xù)加入硫酸鹽后，堿性環(huán)境配合硫酸鹽形成硫酸鹽激發(fā)效果，使得礦渣中的活性能夠很好地發(fā)揮出來(lái)。

進(jìn)一步的，將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋內(nèi)部，攪拌9～10min后，將晶種投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，所述晶種為硅酸鹽，礦渣中加入晶種可以降低水化產(chǎn)物由離子轉(zhuǎn)變成晶體時(shí)的成核勢(shì)壘，誘導(dǎo)水泥加速水化，提高了體系的堿度。

進(jìn)一步的，所述礦渣助磨劑為石膏、20％三乙醇胺和硅酸鈉中的一種或多種，通過(guò)石膏、20％三乙醇胺和硅酸鈉相互配合所形成的礦渣助磨劑作為陽(yáng)離子表面活性劑和非離子表面活性劑，表面活性劑中的某些物質(zhì)在與弱堿合成后，對(duì)礦渣的易磨性有明顯作用。

進(jìn)一步的，所述步驟六中，將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣后，采用溫度為80℃的蒸汽養(yǎng)護(hù)，溫度越高反應(yīng)速率越快，通過(guò)80℃的蒸汽養(yǎng)護(hù)，使得礦渣在溫度提高時(shí)，熟料水化加速期的放熱鋒與礦渣水化加速期的放熱鋒相重合。

根據(jù)以上的一種銅礦渣的活化方法的技術(shù)方案，本發(fā)明還提出一種銅礦渣在高性能混凝土中的應(yīng)用方法，包括以下步驟：

步驟1、將膠凝材料、石灰以及活性銅礦渣加入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為120～130r/min，攪拌時(shí)間為20～30min；

步驟2、將納米二氧化鈦、水、以及碎石骨料依序投入到攪拌鍋中，與步驟1制得的物料相混合，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min。

進(jìn)一步的，所述碎石骨料中包括粒徑為4～8mm的碎石、粒徑為8～20mm的碎石、粒徑為10～20mm的碎石。

進(jìn)一步的，所述納米二氧化鈦的晶型為銳鈦礦型晶型，粒徑為100～200nm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

其一，本發(fā)明通過(guò)粉碎機(jī)、球磨機(jī)等設(shè)備相互配合所形成的機(jī)械研磨，使得固體物料在施加沖擊、剪切、摩擦、壓縮、延伸等機(jī)械力作用后，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)會(huì)不規(guī)則的產(chǎn)生多相晶型轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致晶格缺陷、比表面積增大、表面積增加，從而擴(kuò)大了水化反應(yīng)的表面積，相應(yīng)地提高了銅礦渣的水化速度。

其二，本發(fā)明通過(guò)碳酸鈉生成堿性溶液能夠破壞礦渣玻璃體表面結(jié)構(gòu)，使水分滲入并進(jìn)行水化反應(yīng)，造成礦渣顆粒的分解和解體，產(chǎn)生有膠凝性的水化硅酸鈣與水化鋁酸鈣。

其三，本發(fā)明通過(guò)鹽酸水解形成銅礦渣中的多核絡(luò)合物，以通過(guò)絡(luò)合物不斷縮聚、形成高電荷、高分子聚合物，聚合物與親水膠體間有特殊的化學(xué)吸附與架橋作用，有利于吸附水中懸浮的膠體物質(zhì)。

本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，或者，部分特征和優(yōu)點(diǎn)可以從說(shuō)明書推知或毫無(wú)疑義地確定，或者通過(guò)實(shí)施本公開的上述技術(shù)即可得知。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中粉碎機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

主要符號(hào)說(shuō)明：

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的首選實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

實(shí)施例1

本發(fā)明第一實(shí)施例提出一種銅礦渣的活化方法，包括以下步驟：

步驟一、將廢舊銅礦渣投入粉碎機(jī)20中進(jìn)行粉碎，得到第一研磨粉，粉碎壓力為0.6～0.8MPa，粉碎時(shí)間為15～30min。

步驟二、將步驟一得到的第一研磨粉和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)10中依序進(jìn)行粗磨，得到第二研磨粉。

在本步驟中，粗磨時(shí)球磨機(jī)10中r40、r50、r60和r70球石比例分別為30％∶20％∶25％∶25％，且球石采用比重為2.8g/cm3的中鋁球石，從而采用不同體積的球石，提高研磨效果。

步驟三、將步驟二得到的第二研磨粉投入到煅燒爐中進(jìn)行煅燒，得到煅燒物，煅燒溫度為600～800℃，煅燒時(shí)間為2～5h。

在本步驟中，通過(guò)煅燒銅礦渣能夠分解礦渣中的有機(jī)物以及大部分輕物質(zhì)，可改善其界面。

步驟四、將步驟三得到的煅燒物和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)10中進(jìn)行細(xì)磨，得到第三研磨粉。

在本步驟中，通過(guò)粉碎機(jī)20、球磨機(jī)10等設(shè)備相互配合所形成的機(jī)械研磨，使得固體物料在施加沖擊、剪切、摩擦、壓縮以及延伸等機(jī)械力作用后，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)會(huì)不規(guī)則的產(chǎn)生多相晶型轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致晶格缺陷、比表面積增大、表面積增加，從而擴(kuò)大了水化反應(yīng)的表面積，相應(yīng)的提高了銅礦渣的水化速度。

在細(xì)磨時(shí)，球磨機(jī)10中r10、r15、r20和r30球石比例分別為15％∶60％∶10％∶15％，且球石采用比重為3.2g/cm3的氧化鋁球石?？梢岳斫獾?，通過(guò)采用不同體積的球石，以提高研磨效果。

步驟五、將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到第一攪拌物，攪拌速度為120～130r/min，攪拌時(shí)間為20～30min。

在本步驟中，通過(guò)粉碎機(jī)20、球磨機(jī)10等設(shè)備相互配合所形成的機(jī)械研磨，使得固體物料在施加沖擊、剪切、摩擦、壓縮、延伸等機(jī)械力作用后，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)會(huì)不規(guī)則的產(chǎn)生多相晶型轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致晶格缺陷、比表面積增大、表面積增加，從而擴(kuò)大了水化反應(yīng)的表面積，相應(yīng)提高了銅礦渣的水化速度。

在本步驟中，將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋內(nèi)部，攪拌9～10min后，將晶種投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌。具體的，上述的晶種為硅酸鹽，礦渣中加入晶種可以降低水化產(chǎn)物由離子轉(zhuǎn)變成晶體時(shí)的成核勢(shì)壘，誘導(dǎo)水泥加速水化，提高了體系的堿度。

作為另一優(yōu)選實(shí)施例，在本步驟中，將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋內(nèi)部，攪拌5～8min后，將硫酸鹽投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌。由于步驟四中通過(guò)碳酸鈉使得攪拌鍋中形成了一定的堿性環(huán)境，使得工人后續(xù)加入硫酸鹽后，堿性環(huán)境配合硫酸鹽形成硫酸鹽激發(fā)效果，使得礦渣中的活性能夠很好地發(fā)揮出來(lái)。

步驟六、將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min。

在本步驟中，通過(guò)鹽酸水解形成銅礦渣中的多核絡(luò)合物，以通過(guò)絡(luò)合物不斷縮聚以形成高電荷及高分子聚合物，聚合物與親水膠體間有特殊的化學(xué)吸附與架橋作用，有利于吸附水中懸浮的膠體物質(zhì)。

需要說(shuō)明的是，所述礦渣助磨劑為石膏、20％三乙醇胺和硅酸鈉中的一種或多種。通過(guò)石膏、20％三乙醇胺和硅酸鈉相互配合所形成的礦渣助磨劑作為陽(yáng)離子表面活性劑和非離子表面活性劑，表面活性劑中的某些物質(zhì)在與弱堿合成后，以對(duì)礦渣的易磨性有明顯作用。

在步驟六中，將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣后，采用溫度為80℃的蒸汽養(yǎng)護(hù)，溫度越高反應(yīng)速率越快，通過(guò)80℃的蒸汽養(yǎng)護(hù)，使得礦渣在溫度提高時(shí)，熟料水化加速期的放熱鋒與礦渣水化加速期的放熱峰相重合。

具體的，請(qǐng)參閱圖1與圖2，所述粉碎機(jī)20包括粉碎箱22，用于支撐所述粉碎箱22的振動(dòng)組件24，以及位于所述粉碎箱22內(nèi)部的粉碎粉篩組件21。

所述粉碎粉篩組件21包括與所述粉碎箱22的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接且對(duì)稱設(shè)置的粉碎輥211，位于所述粉碎輥211下方且依次設(shè)置的第一篩分板212和第二篩分板213。

振動(dòng)組件24包括固定于粉碎箱22底端外周面的支撐框241，固定于支撐框241下表面的多個(gè)彈簧242，以及固定于彈簧242下表面的底座243，振動(dòng)組件24還包括固定于支撐框241下表面的振動(dòng)電機(jī)244。與此同時(shí)，粉碎機(jī)20還包括礦渣提拉組件23，礦渣提拉組件23包括固定于粉碎箱22外表面的提拉筒231，以及穿設(shè)于提拉筒231內(nèi)部的絞龍232。

需要說(shuō)明的，在本實(shí)施例中，當(dāng)粉碎箱22開始抖動(dòng)時(shí)，由于粉碎箱22內(nèi)設(shè)有由上至下依次設(shè)置的粉碎輥211、第一篩分板212和第二篩分板213，從而利用粉碎輥211對(duì)銅礦渣進(jìn)行粉碎后，可通過(guò)第一篩分板212和第二篩分板213進(jìn)行篩分，從而將粉碎后的銅礦渣粉碎成不同規(guī)格。其中，處于第二篩分板213上表面且粒度較小的排出，第一篩分板212上表面粒度較大的滯留。

此外，由于粉碎箱22外表面的提拉筒231內(nèi)設(shè)有絞龍232，從而利用該絞龍232將第一篩分板212上表面粒度較大礦渣提拉后，落入至粉碎輥211上方進(jìn)行再次粉碎。進(jìn)一步的，粉碎箱22振動(dòng)電機(jī)244產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)通過(guò)彈簧242進(jìn)行緩沖。

請(qǐng)著重參照附圖3，所述球磨機(jī)10的進(jìn)料端固定有進(jìn)料斗11，所述進(jìn)料斗11的進(jìn)料端固定有斜絞龍12。需要說(shuō)明的，在本實(shí)施例中，通過(guò)進(jìn)料斗11對(duì)球磨機(jī)10的進(jìn)料端進(jìn)行密封，通過(guò)斜絞龍12向進(jìn)料斗11內(nèi)部輸送物料的同時(shí)，在斜絞龍12停機(jī)時(shí)，對(duì)進(jìn)料斗11進(jìn)行密封以減少粉塵的外泄。

根據(jù)上述實(shí)施例還提出一種銅礦渣在高性能混凝土中的應(yīng)用，包括以下步驟：

步驟1、將膠凝材料、石灰以及活性銅礦渣加入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為120～130r/min，攪拌時(shí)間為20～30min，由于礦渣的再利用是基于其潛在活性的利用，從而通過(guò)活化后的活性銅礦渣與膠凝材料、石灰相混合，提高混凝土質(zhì)量；

步驟2、將納米二氧化鈦、水、以及碎石骨料依序投入到攪拌鍋中，與步驟1制得的物料相混合，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min，通過(guò)納米二氧化鈦的光催化性，使得制得的混凝土能夠吸收空氣中的氮化物、硫化物，使其形成具有凈化能力作用的混凝土。

進(jìn)一步的，所述碎石骨料中包括4～8mm碎石、8～20mm碎石、10～20mm碎石。所述納米二氧化鈦的晶型為銳鈦礦型晶型，粒徑為100～200nm。

實(shí)施例2

本發(fā)明第二實(shí)施例提出一種銅礦渣的活化方法，具體包括如下步驟：

步驟一、將廢舊銅礦渣投入粉碎機(jī)20中進(jìn)行粉碎，得到第一研磨粉，粉碎壓力為0.6～0.8MPa，粉碎時(shí)間為15～30min；

步驟二、將步驟一得到的第一研磨粉和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)10中依序進(jìn)行粗磨，得到第二研磨粉；

步驟三、將步驟二得到的第二研磨粉投入到煅燒爐中進(jìn)行煅燒，得到煅燒物，煅燒溫度為600～800℃，煅燒時(shí)間為2～5h；

步驟四、將步驟三得到的煅燒物和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)10中進(jìn)行細(xì)磨，得到第三研磨粉；

步驟五、將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到第一攪拌物，攪拌速度為120～130r/min，攪拌時(shí)間為20～30min；

步驟六、將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min。

進(jìn)一步的，所述步驟二中，粗磨時(shí)球磨機(jī)10中r40、r50、r60和r70球石比例分別為30％∶20％∶25％∶25％。

進(jìn)一步的，所述步驟四中，細(xì)磨時(shí)球磨機(jī)10中r10、r15、r20和r30球石比例分別為15％∶60％∶10％∶15％。

進(jìn)一步的，所述步驟五中，將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋內(nèi)部，攪拌5～8min后，將硫酸鹽投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，碳酸鈉摻量達(dá)到6％以上。

進(jìn)一步的，所述步驟五中，將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋內(nèi)部，攪拌9～10min后，將晶種投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，所述晶種為硅酸鹽，晶種的摻量為5％。

進(jìn)一步的，所述礦渣助磨劑為石膏、20％三乙醇胺和硅酸鈉中的一種或多種。

進(jìn)一步的，所述步驟六中，將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣后，采用溫度為80℃的蒸汽養(yǎng)護(hù)。

一種銅礦渣在高性能混凝土中的應(yīng)用同實(shí)施例1。

經(jīng)計(jì)算可知，實(shí)驗(yàn)樣品7天活性指數(shù)為85、30天活性指數(shù)為93。

實(shí)施例3

本發(fā)明第三實(shí)施例提出一種銅礦渣的活化方法，包括以下步驟：

步驟一、將廢舊銅礦渣投入粉碎機(jī)20中進(jìn)行粉碎，得到第一研磨粉，粉碎壓力為0.6～0.8MPa，粉碎時(shí)間為15～30min；

步驟二、將步驟一得到的第一研磨粉和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)10中依序進(jìn)行粗磨，得到第二研磨粉；

步驟三、將步驟二得到的第二研磨粉投入到煅燒爐中進(jìn)行煅燒，得到煅燒物，煅燒溫度為600～800℃，煅燒時(shí)間為2～5h；

步驟四、將步驟三得到的煅燒物和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)10中進(jìn)行細(xì)磨，得到第三研磨粉；

步驟五、將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到第一攪拌物，攪拌速度為120～130r/min，攪拌時(shí)間為20～30min；

步驟六、將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min。

進(jìn)一步的，所述步驟二中，粗磨時(shí)球磨機(jī)10中r40、r50、r60和r70球石比例分別為40％∶20％∶25％∶15％。

進(jìn)一步的，所述步驟四中，細(xì)磨時(shí)球磨機(jī)10中r10、r15、r20和r30球石比例分別為15％∶50％∶20％∶15％。

進(jìn)一步的，所述步驟五中，將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋內(nèi)部，攪拌5～8min后，將硫酸鹽投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，碳酸鈉摻量達(dá)到10％以上。

進(jìn)一步的，所述步驟五中，將步驟四得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋內(nèi)部，攪拌9～10min后，將晶種投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，所述晶種為硅酸鹽，晶種的摻量為8％。

進(jìn)一步的，所述礦渣助磨劑為石膏、20％三乙醇胺和硅酸鈉。

進(jìn)一步的，所述步驟六中，將步驟五得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣后，采用溫度為80℃的蒸汽養(yǎng)護(hù)。

一種銅礦渣在高性能混凝土中的應(yīng)用同實(shí)施例1。

經(jīng)計(jì)算可知，實(shí)驗(yàn)樣品7天活性指數(shù)為88、30天活性指數(shù)為93.5。

本發(fā)明的具體操作方式如下：

將廢舊銅礦渣投入粉碎機(jī)20中進(jìn)行粉碎，得到第一研磨粉，粉碎壓力為0.6～0.8MPa，粉碎時(shí)間為15～30min，將得到的第一研磨粉和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)10中依序進(jìn)行粗磨，得到第二研磨粉；

將得到的第二研磨粉投入到煅燒爐中進(jìn)行煅燒，得到煅燒物，煅燒溫度為600～800℃，煅燒時(shí)間為2～5h，將得到的煅燒物和礦渣助磨劑依序投入到球磨機(jī)10中進(jìn)行細(xì)磨，得到第三研磨粉，將得到的第三研磨粉和碳酸鈉依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到第一攪拌物，將得到的第一攪拌物和鹽酸依序投入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，得到活化銅礦渣；

將膠凝材料、石灰以及活性銅礦渣加入到攪拌鍋中進(jìn)行攪拌，將納米二氧化鈦、水、以及碎石骨料依序投入到攪拌鍋中，與步驟1制得的物料相混合，攪拌速度為130～140r/min，攪拌時(shí)間為30～40min，以制得混凝土。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

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銅礦渣的活化方法及在高性能混凝土中的應(yīng)用.pdf