一种将干法解毒铬渣用作混凝土矿物外加剂制备混凝土的方法【技术领域】，特别是涉及一种将干法解毒铬渣用作混凝土矿物外加剂制备混凝土的方法(即干法解毒铬渣的资源化利用方法)。[0002]铬渣是生产金属铬和铬盐等化工产品时排放的废渣，铬渣含有的六价铬Cr( VI )具有强氧化性，可引起有机体的腐蚀和破坏，对人体有较大的危害。如果长期露天堆存，铬渣中的Cr(VI)经过雨淋进入地表水或地下水会对土壤和水源造成严重的污染。我国年排放铬渣约45万吨，积存量已超过400万吨，大量堆积如山的铬渣已经成为影响环境的巨大隐患。[0003]常用的铬渣解毒方法分为干法、湿法和固化三种。干法解毒是将铬渣与煤粉以一定比例混合，在高温下进行还原焙烧，将毒性较大的六价铬被还原为毒性较小的三价铬。湿法解毒是将一定细度的铬渣酸解或碱解后，加入还原剂使Cr( VI)还原，将毒性较大的六价铬被还原为毒性较小的三价铬。固化解毒是利用水泥等固化剂，同时加入一定量的还原剂，经加水搅拌、凝固使铬渣被固化而难以浸出。三种铬渣解毒方法中干法解毒工艺仅是铬化合价的转变，没有实现铬的分离和转移，不能直接回收铬资源，解毒后的产品可做路基材料、混凝土骨料、生产水泥混合材料等。[0004]二十世纪八九十年代，济南裕 兴化工厂将26万吨干法解毒铬渣用于水泥生产。2006年，四川安县银河建化集团有限公司获得了解毒铬渣的两个专利:ZL200610000017.2解毒铬渣作为水泥掺合材料的用途和ZL200610000018.2 一种利用解毒铬渣制备的浙青路面表面层材料及其方法。但是上述专利文献中记载的两种方法未涉及解毒铬渣直接作矿物外加剂在混凝土中的利用，对解毒铬渣的消纳量有限，不能较好地解决铬渣堆存的环境问题。
[0005]为解决干法解毒铬渣的堆存不仅污染环境而且占用耕地的问题，本发明目的在于提供一种解毒铬渣直接作矿物外加剂在混凝土中利用制备混凝土的方法。[0006]本发明所提供的将干法解毒铬渣用作混凝土矿物外加剂制备混凝土的方法，是将干法解毒铬渣磨细至比表面积为300-600m2/kg±20m2/kg，再以占混凝土中胶凝材料(胶凝材料包括水泥熟料和含铬渣在内的混凝土矿物外加剂)总量的不超过20% (按质量计)的掺量替代水泥熟料或混凝土矿物外加剂(如矿渣粉、粉煤灰等)制备混凝土。
[0007]所述干法解毒铬渣比表面积优选为450-600m2/kg±20m2/kg。
[0008]所述干法解毒铬洛的掺量优选为混凝土胶凝材料总量的10% -15% (按质量计)。
[0009]所述胶凝材料为水泥熟料和铬渣。
[0010]或者，所述胶凝材料为水泥熟料和矿物外加剂，矿物外加剂为铬渣和矿渣粉、粉煤灰等。干法解毒铬渣的掺量为混凝土胶凝材料总量的10.5% (按质量计)。
[0011]本发明另一目的在于提供一种利用干法解毒铬渣作为混凝土矿物外加剂制备的混凝土材料。
[0012]本发明所提供的铬渣作为混凝土矿物外加剂制备的混凝土材料，是使用占混凝土胶凝材料(胶凝材料包括水泥熟料和含铬渣在内的混凝土矿物外加剂)总量不超过20%(按质量计)的干法解毒铬渣替代水泥熟料或混凝土矿物外加剂(矿渣粉、粉煤灰等)制备的混凝土，所述干法解毒铬渣的比表面积为300-600m2/kg±20m2/kg。
[0013]所述干法解毒铬渣比表面积优选为450-600m2/kg±20m2/kg。
[0014]一种方案，混凝土材料为水泥、铬渣、砂和水组成的水泥胶砂，其中所述干法解毒铬渣的掺量为胶凝材料(水泥和铬渣)总量的10% -15% (按质量计)。
[0015]另一种方案，混凝土材料为水泥、粉煤灰、铬渣、砂和水组成的工程用混凝土，其中所述干法解毒铬渣的比表面积为450m2/kg±20m2/kg，掺量为胶凝材料(水泥、粉煤灰和铬渣)总量的5.3-10.5% (按质量计)，优选10.5%。
[0016]本发明提供了一种将干法解毒铬渣用作混凝土矿物外加剂制备混凝土的方法，SP提供了一种工艺简单、成本低廉、节能环保的干法解毒铬渣的资源化利用方法。本发明将干法解毒铬渣磨细至一定 细度用作混凝土矿物外加剂制备混凝土。由于我国铬盐生产企业大多采用有钙焙烧的工艺路线，其铬渣含有大量硅酸二钙、铁铝酸四钙等水泥熟料矿物，干法解毒时经还原煅烧和急速冷却后，解毒铬渣内含有较多的无定形玻璃体结构，具有潜在的水化活性，因此可用作矿物外加剂用于制备混凝土。为更好发挥干法解毒铬渣的潜在水化活性，需要根据铬渣的化学成分和物相组成，将其磨细至一定细度，一般磨细至比表面积为300-600m2/kg(工程上也可用细度400-800目代替)。同时，由于干法解毒铬渣早期水化较快，可根据早期强度的要求以混凝土胶凝材料总量的不超过20% (按质量计)替代水泥熟料或矿渣粉、粉煤灰等混凝土矿物外加剂制备混凝土。检测结果表明，用本发明方法制得的混凝土材料的力学性能和耐久性能可以达到或优于用普通矿物外加剂制得的混凝土材料，而且可有效固化干法解毒铬渣中的六价铬，避免六价铬对土壤、水体等造成污染，从而实现对干法解毒铬渣的资源化利用，较好解决了铬渣堆存在中的环境问题。
[0017]下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

[0018]本发明从混凝土这种用量最大的结构材料入手，通过研究、分析和实验发现，干法解毒铬渣可作为矿物外加剂在混凝土中使用，其制备的混凝土力学和耐久性能满足要求，且固化Cr (VI)效果较好，是一种可行的资源化利用方法，对解决铬渣堆存问题具有积极的意义。
[0019]本发明所提供的将干法解毒铬渣用作混凝土矿物外加剂制备混凝土的方法，是将干法解毒铬渣磨细至比表面积为300-600m2/kg±20m2/kg(工程上也可用细度400-800目代替)，再以占混凝土胶凝材料(胶凝材料包括水泥熟料和混凝土矿物外加剂)总量的不超过20% (推荐10%-15%，按质量计)替代水泥熟料或矿渣粉、粉煤灰等普通混凝土矿物外加剂制备混凝土。
[0020]在上述用干法解毒铬渣制备混凝土的方法中，将所述干法解毒铬渣磨细至450-600m2/kg土 20m2/kg (工程上也可用细度600-800目代替)，再以占混凝土胶凝材料总量的10% -15% (按质量计)替代水泥熟料或矿渣粉、粉煤灰等混凝土矿物外加剂制备混凝土，资源化利用率更高。
[0021]本发明还提供了一种将干法解毒铬渣作为混凝土矿物外加剂制备的混凝土材料，是使用占混凝土胶凝材料(胶凝材料包括水泥熟料和混凝土矿物外加剂)总量不超过20%(推荐10% -15%，按质量计)的干法解毒铬渣替代水泥熟料或矿渣粉、粉煤灰等混凝土矿物外加剂制备的混凝土，所述干法解毒铬渣的比表面积为300-600m2/kg±20m2/kg(工程上也可用细度400-800目代替)。
[0022]优选的将干法解毒铬渣作为混凝土矿物外加剂制备的混凝土材料，是使用占混凝土胶凝材料总量的10%-15% (按质量计)的干法解毒铬渣替代水泥熟料或矿渣粉、粉煤灰等混凝土矿物外加剂制备的混凝土，所述干法解毒铬渣的比表面积为450-600m2/kg±20m2/kg (工程上也可用细度600-800目代替)。
[0023]所述百分比浓度如无特别说明均为质量/质量(W/W，单位g/100g)百分比浓度、质量/体积(W/V，单 位g/100mL)百分比浓度或体积/体积(V/V，单位mL/100mL)百分比浓度。
[0024]实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，实施例将有助于理解本发明，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0025]实施例1-12、干法解毒铬渣部分替代水泥制备水泥胶砂材料及其性能检测
[0026]水泥胶砂属于广义混凝土的一种，为细骨料混凝土。本组实验通过水泥胶砂来确定干法解毒铬渣的使用方式和掺量。
[0027]实验包括以下具体步骤:
[0028]I)将干法解毒铬渣磨细至比表面积分别为600m2/kg(实施例1_4，实测值为606m2/kg)、450m2/kg(实施例 5-8，实测值为 468m2/kg)、300m2/kg(实施例 9-12，实测值为 289m2/kg)。这里，通过粉磨方式获得解毒铬渣细粉，实测比表面积允许值为(预期值±20)m2/kg。
[0029]2)使用占胶凝材料总量(在本实施例中具体指水泥与铬渣之和，450g)的O %、5%,10%,15%,20% (按质量计)的干法解毒铬渣替代水泥熟料；
[0030]3)按表1所示配方制备水泥胶砂材料。
[0031]表1干法解毒铬渣部分替代水泥作矿物外加剂制备的水泥胶砂材料的配方
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