废弃硅藻土钢渣制备硅藻泥建筑涂料.docx
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1、废弃硅藻土钢渣制备硅藻泥建筑涂料摘要:固体废弃物再利用不仅可以提高资源的利用率,还可以降低 生产总本钱。以废弃低品味硅藻土和钢渣为主要原料,制备室内装 修涂料普通硅藻土,并测试多项指标。结果说明:硅藻土和钢渣随着 粉磨时间的延长,比外表积随之增大,活性指数随之升高,而粉磨 效率随之降低;依据活性指数优选硅藻土粉磨20min ,钢渣粉磨 120min;以硅藻土、钢渣、石英砂、脱硫石膏为原料,当水料比约 为1 : 1时,配置的硅藻泥状态最优,当水料比高于1: 1时,会降 低施工性、强度和耐久性。关键词:硅藻土 ;钢渣;硅藻泥;建筑涂料1概述硅藻土属于非金属矿产,是我国重要的应用资源,国内已探明储
2、量4亿多吨远景储量高达20亿多吨具有广泛的利用途自1-3 1 主要应用于:食品过滤(包含:水处理)、建材、农业及化工(包含:环保 方面)等方向。因硅藻土是由白垩纪后期时期的单细胞硅藻遗骸形成 的多孔硅质沉积岩,且在形成过程中与火山喷发和活动有密切关系, 所以其矿物成分主要为矿物蛋白石及其他杂质,主要成分为非晶二 氧化硅。目前我国仅对优质一级硅藻土加工再利用,而二级、三级 或中、低品味的资源,因含有大量黏土、砂质等杂质,不能直接用 来生产高性能高附加值产品,仍处于闲置废弃状态。因硅藻土具有 微火山活性4 ,所以应激活其活性后,使反响提高能后,再加 以利用,本文采用机械粉磨方式激活。随着居家装饰及
3、胶粘剂的大 量使用,室内空气的有害污染已严重超标,净化功能的内墙涂料也 呈现多样化,可分为:光催化降解型、物理吸附型、吸附催化复合型。 硅藻土的多孔性,孔隙率达80% 90% ,是活性炭的5 x 103倍以 上5,适合作为吸附材料应用于涂料中。结合内墙装饰设计对 视觉、触觉、嗅觉的要求,硅藻土产品在艺术表现力上和后期保养 等方面优于传统装饰材料。以硅藻土为主要原料,并掺有胶结材料 以及其他辅助功能材料制备而成的水性涂料,称为硅藻泥,一般是 以干粉态储存。以提高资源利用率、降低能源的消耗为原那么,本文 欲利用废弃硅藻土及钢渣为主要原料制备普通硅藻泥,测试各个技 术指标,并分析指标性能。2实验及方
4、法2 . 1实验原料废弃硅藻土取自吉林长白矿区,主要化学成分见表lo如图1所 示为硅藻土的X R D分析,主要矿物组成为石英、蛋白石。硅藻土 SEM图中存在有多种形状,包括:圆盘形、椭圆形、圆柱形等,具 有特殊的多级孔道结构6,7。钢渣取自天津某钢铁厂,为空气 中自然冷却的转炉钢渣,主要化学成分见表lo根据冶金行业标准 YB/T1402009钢渣化学分析方法,参照MasonB 8 的反响活 性计算碱度值的方法,试验选用钢渣碱度为3 . 34 1 . 8 ,具有潜 在活性,属于高碱度钢渣。钢渣主要矿物相为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和RO相。脱硫石膏化学成分见表L由表1可知脱硫石膏的主
5、要化学成分为CaO和S03e机械活化将5kg硅藻土加入实验室用SM500mmx 500mm小型球磨机,分别粉磨lOmin , 15min , 20min ,并测试 比外表积。用颗式破碎机将钢渣破碎至1mm2mm后,将5kg 硅藻土加入实验室用SM500mmx500mm小型球磨机,分别粉 磨lOOmin , HOmin , 120min ,并测试比外表积。2 .2 .2胶砂制备将硅藻土、钢渣粉磨不同时间的物料,按表2 , 表3制备胶砂试块,在不低于95%的相对湿度、(20lC的标养 室内养护24h后脱模,将试样放入(20lC水中养护至28d ,测 定试样的抗压强度及活性。硅藻泥制备取一定量的激活
6、硅藻土、激活钢渣粉、石英 砂、脱硫石膏等原料,配合比方表4所示,用搅拌机搅拌至各原料 混合均匀,制得硅藻泥干粉;再加入干料质量3%。的三聚磷酸钠、乙 二醇和适量水,最后用搅拌机拌和均匀,无结块,即制得普通硅藻 泥。样品测试采用GB/T80742008水泥比外表积测定方 法(勃氏法)测定各物料的比外表积;采用X PertPowder型X射线 衍射仪进行原料X R D分析,Cu靶扫描,速度5/min ,扫描范围 10 80。,步长0 .02。胶砂试样的抗压强度测试参照GB/T17671 1999水泥胶砂强度检验方法(ISO)法;试样的力学性能测试压力 机的加荷速率为(2 . 50.5)kN/se硅
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