技术摘要：
本发明提供了一种碳酸钙型废渣地质聚合物的制备方法，属于固体废渣资源化领域。该方法以碳酸钙型废渣为主要原料，添加一定比例的粘土和花岗岩废渣，结合使用弱碱性溶液，采用蒸压法制备碳酸钙型废渣地质聚合物。本发明不仅拓宽了地质聚合物的原材料范围，而且蒸压技术  全部
背景技术：
随着国民经济和工业加工能力快速扩张，各种矿产资源需求与日俱增，开采和加 工过程中形成数量庞大的固体废渣；同时，人们物质生活水平不断提升也产生了大量固体 垃圾。碳酸钙型废渣包括碳酸钙型矿石(方解石、石灰石和大理石等)以及贝壳废渣。作为主 要建筑装饰石材，大理石开采加工过程中约60％成为废渣；我国沿海地区存在大量的贝类 养殖(牡蛎、扇贝、花蛤、蛏、蚶、鲍鱼、螺和贻贝等等)，年产量接近两千万吨，其中70％以上 是不可食用的贝壳。综合回收利用这些碳酸钙型废渣生产高附加值产品，既能产生良好经 济效益，又能消除其负面的生态环境影响。 地质聚合物是以含铝硅酸盐的天然矿物或工业固体废渣为原料，在碱激活法下制 备由Si-O-Si和Si-O-Al组成的三维网状结构凝胶体，具有优良的机械性能以及耐酸碱和耐 高温等特性。以废黏土砖粉或混凝土废渣粉为原料，混合一定比例普通硅酸盐和废玻璃粉， 以NaOH或NaOH和水玻璃的混合溶液为碱激发剂，70℃养护24h后，室温环境固化28天，黏土 砖废渣和混凝土废渣地质聚合物抗压强度分别达到102MP和33MPa(Alkali-activated  building  materials  made  with  recycled  construction  and  demolition  wastes , Construction  and  Building  Materials,2017；149:130-138.)。矿渣混合一定比例建筑废 渣或红土作为原料，与NaOH和硅酸钠溶液混合，80℃养护24h，室温下固化7天，制备出矿渣 基地质聚合物。地质聚合物即使在400～800℃热处理1h，样品强度仍约为30MP，可用作耐火 材料(Valorization  of  construction  and  demolition(C&D)and  industrial  wastes  through  alkali  activation,Construction  and  Building  Materials,2016；121:686- 693.)。申请号为201710031182.2的中国专利文献公开了一种渣土地质聚合物固化材料及 其制备方法，花岗岩回填土在碱激发剂作用下，60～70℃下养护7天，得到渣土地质聚合物； 该方法碱激发工艺使用高浓度强碱溶液，导致地质聚合物在使用过程中容易出现泛碱问 题。 固体废渣制备地质聚合物的碱激活法通常以含铝硅酸盐材料为原料，加入8～ 12mol/L  NaOH溶液或模数2.5-3.5的水玻璃和NaOH混合配制的液体碱性激发剂，混合均匀 后40～80℃下养护4～24h，室温下长时间(约30天)固化。这种工艺技术存在生产效率低以 及强碱激活剂不完全反应引起的固化后泛碱问题，影响地质聚合物应用于建筑材料。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种碳酸钙型废渣地质聚合物的制备方法，利用蒸压工艺 大幅度提高地质聚合反应速率和均匀性，显著降低碱使用量，提升地质聚合物的工程应用 性能，推进碳酸钙型废渣在绿色建材中应用。 本发明提供的一种碳酸钙型废渣地质聚合物的制备方法，包括以下步骤： 3 CN 111592287 A 说　明　书 2/3 页 (1)将碳酸钙型废渣制成废渣粉体； (2)将所述废渣粉体与黏土粉体、花岗岩粉体混合，得到混合粉体，所述废渣粉体 占所述混合粉体质量的85～95％，且混合粉体中SiO2/Al2O3摩尔比为3.0～5.0； (3)将所述混合粉体加入到弱碱性水溶液中，液/固质量比为0.3～0.5，通过球磨 混合均匀，得到浆料； (4)将所述浆料浇注到模具中，并置于蒸压釜中热处理，热处理完成后，室温下固 化，得到所述碳酸钙型废渣地质聚合物。 优选的，所述碳酸钙型废渣为贝壳、方解石废渣、大理石废渣、石灰石废渣中的一 种或多种。 更优选的，所述碳酸钙型废渣为牡蛎壳、大理石废渣、石灰石废渣。 优选的，在步骤(1)中，将碳酸钙型废渣研磨、清洗和干燥，过120目筛网，制成废渣 粉体。 优选的，所述弱碱性水溶液为偏硅酸钠溶液或硅酸钠溶液，溶液中SiO2/Na2O摩尔 比为1.0～2.5，溶液的浓度为0.01～0.2mol/L。 优选的，所述热处理的温度为110～160℃，时间为10～60min。 优选的，室温下固化的时间为7～10天。 根据上述方法得到的碳酸钙型废渣地质聚合物能够作为建筑材料，应用于建筑领 域。 与传统工艺技术的地质聚合物制备技术相比，本发明具有明显的技术进步和实质 性创新，主要体现在： 1)以碳酸钙型废渣作为主要原料，通过添加一定比例的粘土和花岗岩废渣，使得 碳酸钙型废渣也可用于生产地质聚合物，拓宽了地质聚合物原材料范围； 2)采用蒸压法制备废渣地质聚合物，大幅度提高地质聚合反应速率和均匀性，显 著降低地质聚合反应时间，有利于提高生产效率，快速生产地质聚合物，确保生产过程的环 保节能与经济效益； 3)使用弱碱性溶液作为地质聚合反应助剂，消除了传统工艺技术中高浓度强碱激 活剂不完全反应导致的地质聚合物泛碱问题，大大拓宽地质聚合物的工程应用领域。 附图说明 图1为本发明的牡蛎壳地质聚合物的XRD谱图。 图2为本发明的牡蛎壳地质聚合物的金相显微镜照片。