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一种用片麻岩尾矿和废弃光伏板制备混凝土的方法

  • 发布时间: 2023-05-30
预算 双方协商
基本信息
成果方:河北工程大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
绿色化工技术
成果描述

本发明要解决的技术问题首先在于提供高性能的混凝土的制备方法,所述制备方法以片麻岩尾矿和废弃光伏板为主要原料制备高性能的混凝土,不仅为片麻岩和废弃光伏板的回收再利用提供新方法,提高了资源的利用率,降低废弃物质对环境的危害,而且还获得了一种高性能混凝土、创造了社会价值。该制备方法使固体废弃物的综合利用率达90%以上,实现了固体废弃物的绿色可持续利用,同时还降低了高性能混凝土的制备成本。

应用范围

高性能混凝土是一种新型建筑材料,采用常规的材料和工艺进行生产,具有混凝土结构所要求的各项力学性能,是具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。由于高性能混凝土具有优异的性能,其在选材方面也要求更高。然而,国内可用于制备高性能混凝土的自然资源分布不均衡,且相对匮乏,使得高性能混凝土的发展受到一定制约,因此,如何获得既能制备出符合高性能混凝土的功能要求又价格低廉的原材料,以制备出高性能混凝土至关重要,但是目前,对于片麻岩尾矿的回收利用工程和研究相对较少。

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成,光伏电池使用量最多的材料是硅,硅相比于其他材料更容易在地壳中获得。由于光伏电池的高光电转换效率,其得到推广使用,然而,废弃光伏板的数量也在逐年增加,从环保和经济效益方面考虑,需要对废弃光伏板进行合理有效的回收利用,以提高资源利用效率。

 片麻岩属于变质岩类,主要由长石、石英和云母组成,是具有中组粒变晶结构和片麻状或条带状构造的变质岩。片麻岩采矿过程中会产生大量的尾矿,这些尾矿大量堆积,危害环境,因此,如何合理利用片麻岩尾矿来创造社会价值显得尤为重要。

豆制品废水是豆制品生产中废水,其生物需氧量(BOD)和化学耗氧量(COD)值较高,总氮(TN)和氨氮(NH3‑N)也较高,属于高浓度可生化性程度高的废水。这些废水如果直接排放将会导致田地、水质等环境污染。随着豆制品加工业的不断扩大,环境污染问题也越来越引起人们的重视。

 有鉴于此,特提出本发明。


前景分析

 与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有如下有益效果:

1)本发明选用片麻岩尾矿和废弃光伏板作为主要原料,利用片麻岩尾矿和废弃光伏板制备高性能混凝土,片麻岩是以石英为主的高硅酸盐矿物,其化学成分主要包括SiO2、Al2O3、CaO等氧化物,光伏板中含有大量单晶硅和多晶硅,可以为混凝土提供充足的硅质材料,利于提高强度。

2)本发明的高性能混凝土加入水泥熟料、磷石膏、电石渣,在制备对应的高性能混凝土制品时与加入的豆制品废水(冷藏过滤后)等辅料发生水化反应,生成大量C‑S‑H凝胶、钙矾石等水化产物,豆制品废水起到了减水剂的作用。

 另外,光伏板中的铜、铅、银等重金属离子可以进入硅氧四面体和铝氧四面体中,同时体系中的C‑S‑H凝胶和钙矾石体系也能对重金属离子吸附,最终使重金属离子得以固化。

3)本发明回收利用片麻岩尾矿、废弃光伏板等固体废弃物,不仅制备出符合国家规范要求的高性能混凝土,而且降低了高性能混凝土的制备成本。另外还为片麻岩尾矿和废弃光伏板等大宗固体废弃物的资源化利用提供了新途径。


联系方式

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    王长龙

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    河北省邯郸市经济技术开发区太极路19号

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