一种复合激发剂、锰渣-赤泥混凝土及其制备方法和应用
| 热词 | 赤泥 激发 混凝土 混凝 矿粉 纳米碳酸钙 对比 复合 硅酸钠 酸钙 | ||
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411900316.6 | 申请日 | 2024-12-23 |
| 公开(公告)号 | CN119638330A | 公开(公告)日 | 2025-03-18 |
| 申请人 | 广东同创科鑫环保有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 陈忠平; 冯波宇; 陈锡麟; 陈鑫鑫; | 第一发明人 | 陈忠平 |
| 权利人 | 广东同创科鑫环保有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 广东同创科鑫环保有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省广州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省广州市南沙区黄阁镇番中公路黄阁段23号联越半山广场A1栋408房 | 邮编 | 当前专利权人邮编：511455 |
| 主IPC国际分类 | C04B28/04 | 所有IPC国际分类 | C04B28/04 ; B09B3/27 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 广州嘉权专利商标事务所有限公司 | 专利代理人 | 梅素丽; |
| 摘要 | 本 发明 属于锰渣‑赤泥资源化利用技术领域，特别涉及一种复合激发剂、锰渣‑赤泥 混凝土 及其制备方法和应用。本发明的复合激发剂包括矿粉、石灰、 水 泥、填料、A组分；填料包括纳米 碳 酸 钙 、纳米 硅 粉中的至少一种；A组分包括 硅酸 钠和氢 氧 化钠。本发明采用硅酸钠和氢氧化钠复配，采用纳米碳酸钙或纳米硅粉作为填料，并结合矿粉、石灰、 水泥 ，各组分共同作用，可提高与赤泥、锰渣作用后所制备的混凝土的 力 学性能和耐久性。此外，通过将赤泥、锰渣进行混合，使两种固废元素互补，并在复合激发剂的作用下形成 聚合物 铁 铝 钙矾石、 水化硅酸钙 、铁铝酸钠凝胶聚合物，不仅可使有害物质 固化 、稳定化，还能得到具有优异力学性能和耐久性的混凝土材料。 | ||
| 权利要求 | 1.一种复合激发剂，其特征在于，包括矿粉、石灰、水泥、填料、A组分； |
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| 说明书全文 | 一种复合激发剂、锰渣‑赤泥混凝土及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明属于锰渣‑赤泥资源化利用技术领域，特别涉及一种复合激发剂、锰渣‑赤泥混凝土及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 工业固废材料是指工矿类的企业在生产活动中排放的各种废渣、粉尘以及其他废物，如电解锰渣、高炉矿渣、粉煤灰、钢渣、赤泥、工业副产品石膏等，主要涉及矿业、化工、火电、化纤、铸造以及矿物冶炼等行业。 [0003] 对于电解锰渣的处理方式，电解锰生产企业通常采用湿法堆存的方式堆积电解锰渣。这种露天堆积的方式不仅会占用大量的土地资源，而且电解锰渣中的污染物极易污染周边的水体及土壤，对周边生态环境产生较大威胁。赤泥作为一种工业固体废弃物，通常以赤泥浆的形式堆存，或直接通过管道排入附近的海洋，由于赤泥中含有大量的金属离子，颗粒细小、碱度高(pH＝10‑12.5)，容易引发地下水和海洋环境的污染，赤泥中的碱液还会造成土壤的碱化、沼泽化，引起严重的土壤污染。此外，湿法堆存的赤泥浆中赤泥的含量仅为15‑40％，堆积空间较大，干法堆存的赤泥，由于赤泥粉末颗粒细小，可能导致严重的粉尘污染，严重危害人类的身心健康。同时，赤泥的堆存成本和管理费用也很高，企业面临较大的压力。 [0004] 目前，有相关研究对赤泥、锰渣这两种废弃物进行资源化处理，比如制备成混凝土，但是其所制备的混凝土在强度和耐久性方面仍然存在不足，不能很好地满足建筑领域对混凝土性能的需求。 [0005] 因此，提供一种赤泥、锰渣资源化利用的方法具有重要意义。 发明内容[0006] 本发明旨在解决上述现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择。具体而言，本发明提供一种复合激发剂，通过复合激发剂对锰渣、赤泥进行处理，不仅能使锰渣、赤泥废弃物中的有害物质固化、稳定化，还能制备出具有优异力学性能和耐久性能的锰渣‑赤泥混凝土， 实现锰渣、赤泥的大规模资源化利用。 [0007] 本发明的发明构思：本发明的复合激发剂包括矿粉、石灰、水泥、填料、A组分；所述填料包括纳米碳酸钙、纳米硅粉中的至少一种； 所述A组分包括硅酸钠和氢氧化钠。本发明采用硅酸钠和氢氧化钠复配， 且采用纳米碳酸钙或纳米硅粉作为填料，并结合矿粉、石灰、水泥，各组分共同作用，可提高与赤泥、锰渣作用后所制备的混凝土的力学性能和耐久性能。 [0008] 其中，在水化过程中，水泥中的C3S迅速水解，释放出Ca(OH)2，加入的石灰可使Ca(OH)2溶解玻璃体，激发出矿粉和锰渣活性；石灰的加入也会使Ca(OH)2过饱和度升高，Ca(OH)2晶体提前析出，从而缩短诱导期时间。溶液中的C3A迅速水化，在有硫酸钙的条件下，形成钙矾石，带动铁、铝离子消耗， 晶体逐渐增多。随后转化为单硫型水化硫酸铝(铁)酸钙。随着水化产物增多，水化产物填入原先由水所占据的空间形成具有一定强度的材料。 [0009] 赤泥中存在的碱和复合激发剂中的硅酸钠、氢氧化钠混合，增加了碱浓度，从而提高了碱激发的能力，可以使硅、铝相在碱性条件下发生溶解，形成由硅酸盐、铝酸盐及硅铝酸盐组成的复杂体系，无定形的硅铝相溶解速率加快，导致混合溶液中硅铝酸盐处于饱和状态，此时的体系中开始出现了凝胶化反应，形成了低聚态的凝胶，并随着凝聚作用的进行逐渐形成网络状结构N‑S‑A‑H(纳硅酸盐‑铝酸盐‑水合物)聚合(地质聚合)。这种致密的网络结构能够有效分散外力，提升材料的整体抗压性能。N‑A‑S‑H 凝胶相具有高度的化学致密性和稳定性，能够有效阻止化学介质的侵入和破坏，具有抗渗性、抗腐蚀性。 [0010] 此外，反应过程中生成的N‑A‑S‑H 凝胶相和钙矾石、纳米碳酸钙/硅粉、水化硅酸钙(C‑S‑H)、氢氧化钙(CH)及水泥、矿粉未完全反应的颗粒相互填充孔隙，进一步增强了材料的致密性和强度，使得强度超过了C40水泥混凝土强度。 [0011] 同时，赤泥的含铁高，与锰渣中的硫酸钙形成的铁铝钙矾石可提高早、晚期强度，且耐硫酸盐腐蚀性好，使得整个产品具有良好的耐久性。 [0012] 其中，涉及的反应方程式如下： [0013] 3CaO·SiO2+nH2O＝xCaO·SiO2·yH2O+(3‑x)Ca(OH)2； [0014] 2CaO·SiO2+mH2O＝xCaO·SiO2·yH2O+(2‑x)Ca(OH)2； [0015] 4CaO·Al2O3 ·13H2O+3(CaSO4·2H2O)+14H2O＝3CaO·Al2O3 ·3CaSO4·32H2O + Ca(OH)2； [0016] 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2(CaO·Al2O3·13H2O)＝3(3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)+ [0017] 2Ca(OH)2+20H2O； [0018] 4CaO·Al2O3·Fe2O3+2Ca(OH)2+6(CaSO4·2H2O)+50H2O＝2[4CaO·(Al2O3·Fe2O3)·3CaSO4·32H2O]； [0019] 2[4CaO·(Al2O3·Fe2O3)·13H2O]+4CaO·(Al2O3 ·Fe2O3)·3CaSO4·32H2O＝3[3CaO·(Al2O3·Fe2O3)·CaSO4·12H2O]+2Ca(OH)2+20H2O。 [0020] 地质聚合的反应方程式为： [0021] [0022] 因此， 本发明的第一方面提供一种复合激发剂。 [0023] 具体的， 所述复合激发剂包括矿粉、石灰、水泥、填料、A组分； [0024] 所述填料包括纳米碳酸钙、纳米硅粉中的至少一种； [0025] 所述A组分包括硅酸钠和氢氧化钠。 [0026] 优选地，按质量百分数计，所述复合激发剂包括矿粉37‑75％、石灰0.9‑11％、水泥18‑60％、填料0.9‑5.5％、A组分0.9‑4.5％。 [0027] 进一步优选地，按质量百分数计，所述复合激发剂包括矿粉40‑70％、石灰1‑10％、水泥20‑57％、填料1‑5％、A组分1‑4％。 [0028] 优选地，所述A组分中，所述硅酸钠和氢氧化钠的质量比为(6‑8)：3；进一步优选地，所述A组分中，所述硅酸钠和氢氧化钠的质量比为(6.5‑7.5)：3；更进一步优选地，所述A组分中，所述硅酸钠和氢氧化钠的质量比为7：3。 [0030] 具体的，所述水泥的主要成分为3CaO·SiO2(C3S)、2CaO·SiO2(C2S)、3CaO·Al2O3(C3A)、4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)，其作用是增加熟料矿物相，具有水硬性。 [0031] 具体的，纳米碳酸钙或硅粉能增强颗粒的流动性，在前期增强塑性，在后期，填补孔隙，使得结构更为紧密，提升强度； 此外，纳米碳酸钙或硅粉能为C‑S‑H、CH和N‑S‑A‑H凝胶提供晶核，使C‑S‑H、CH和N‑S‑A‑H凝胶在纳米碳酸钙或硅粉的表面迅速长大，加速水化，提高水泥的致密性；同时，纳米碳酸钙或硅粉还能与C3A形成碳酸铝钙/碳酸硅钙，促进晶体的连生和水泥强度的发展。 [0032] 本发明的第二方面提供一种本发明第一方面所述的复合激发剂的制备方法。 [0033] 具体的，所述复合激发剂的制备方法，包括以下步骤： [0034] 取各组分，构成所述复合激发剂。 [0035] 本发明的第三方面提供一种锰渣‑赤泥混凝土。 [0036] 具体的，所述锰渣‑赤泥混凝土的制备原料包括赤泥、锰渣、本发明第一方面所述的复合激发剂、石子、沙子和水。 [0037] 优选地，所述锰渣为电解锰渣。 [0038] 优选地，所述石子为碎石，所述沙子为河沙。 [0039] 优选地， 所述赤泥、锰渣、复合激发剂的质量之和占所述锰渣‑赤泥混凝土总质量的14‑25％。 [0040] 进一步优选地，所述赤泥、锰渣、复合激发剂的质量之和占所述锰渣‑赤泥混凝土总质量的15‑22％。 [0041] 优选地，所述石子的质量占所述锰渣‑赤泥混凝土总质量的40‑60％；进一步优选地，所述石子的质量占所述锰渣‑赤泥混凝土总质量的45‑55％。 [0042] 优选地，所述沙子的质量占所述锰渣‑赤泥混凝土总质量的18‑33％； 进一步优选地，所述沙子的质量占所述锰渣‑赤泥混凝土总质量的20‑30％。 [0043] 优选地，所述水的质量占所述锰渣‑赤泥混凝土总质量的5.5‑8.5％；进一步优选地，所述水的质量占所述锰渣‑赤泥混凝土总质量的6‑8％。 [0044] 优选地，所述赤泥、锰渣、复合激发剂的质量比为(3‑5)： 3： (2‑4)。 [0045] 进一步优选地，所述赤泥、锰渣、复合激发剂的质量比为(3.5‑4.5)： 3： (2.5‑3.5)。 [0046] 更进一步优选地，所述赤泥、锰渣、复合激发剂的质量比为4： 3： 3。 [0047] 优选地，所述石子包括粒径为5‑10mm的石子和粒径为大于10mm小于等于25mm的石子。 [0048] 优选地，所述石子中，粒径为5‑10mm的石子的质量占比为25‑75％，粒径为大于10mm小于等于25mm的石子的质量占比为25‑75％。 [0049] 进一步优选地，所述石子中，粒径为5‑10mm的石子的质量占比为30‑70％，粒径为大于10mm小于等于25mm的石子的质量占比为30‑70％。 [0050] 本发明的第四方面提供一种本发明第三方面所述的锰渣‑赤泥混凝土的制备方法。 [0051] 具体的，所述锰渣‑赤泥混凝土的制备方法，包括以下步骤： [0052] (1)将所述赤泥、锰渣、复合激发剂混合， 得到混合粉体； [0053] (2)将步骤(1)所得的所述混合粉体与所述石子、沙子、水混合，制得所述锰渣‑赤泥混凝土。 [0054] 优选地， 步骤(2)具体为，将步骤(1)所得的所述混合粉体与石子、沙子混合， 然后加入水， 制得所述锰渣‑赤泥混凝土。 [0055] 本发明的第五方面提供一种本发明第一方面所述的复合激发剂或本发明第三方面所述的锰渣‑赤泥混凝土在锰渣、赤泥资源化利用中的应用。 [0056] 相对于现有技术， 本发明提供的技术方案的有益效果如下： [0057] (1)本发明采用硅酸钠和氢氧化钠复配，并采用纳米碳酸钙或纳米硅粉作为填料，结合矿粉、石灰、水泥，各组分共同作用，可提高与赤泥、锰渣作用后所制备的混凝土的力学性能和耐久性能。 [0058] (2)通过将赤泥、锰渣进行适当比例的混合，使两种固废元素互补并在复合激发剂的作用下形成聚合物铁铝钙矾石、水化硅酸钙、铁铝酸钠凝胶聚合物，不仅能使这些废弃物中的有害物质固化、稳定化，还能制备出具有优异力学性能的新型建筑材料，其28天强度超过C40混凝土强度，且具有良好的耐久性。 [0059] (3)本发明赤泥、锰渣资源化处理方法不仅符合循环经济理念，还能实现废弃物的高值化利用，提高资源利用效率，从而达到环境保护与资源节约的双重目标。 具体实施方式[0060] 为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。 [0061] 以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。 [0062] 本发明实施例、应用例中相关原料组分的来源信息如下： [0064] 石灰来源于韶钢焙烧窑，纯度为89％，杂质主要为碳酸钙。 [0065] 赤泥来源于中铝集团广西苹果铝公司，主要化学成分为：SiO2、CaO、Fe2O3和Al2O3，烧碱。 [0066] 电解锰渣来源于广西大锰集团，电解锰渣的主要化学组分为SiO2、CaO、SO3和Al2O3，其次还有少量的Fe2O3、MgO 和MnO。未处理的电解锰渣自然含水率较高，实验室测得含水率有26％。 [0067] 实施例1 [0068] 一种复合激发剂，按质量百分数计，包括矿粉55％、硅酸盐水泥35％、石灰5％、纳米碳酸钙3％、硅酸钠和氢氧化钠2％(硅酸钠、氢氧化钠的质量比为7：3)。 [0069] 一种复合激发剂的制备方法， 包括以下步骤： [0070] 取矿粉、石灰、硅酸盐水泥、纳米碳酸钙、硅酸钠和氢氧化钠， 构成复合激发剂。 [0071] 实施例2 [0072] 一种复合激发剂， 按质量百分数计，包括矿粉50％、硅酸盐水泥35 ％、石灰6 ％、纳米碳酸钙5％、硅酸钠和氢氧化钠4％(硅酸钠、氢氧化钠的质量比为7： 3)。 [0073] 一种复合激发剂的制备方法， 包括以下步骤： [0074] 取矿粉、石灰、硅酸盐水泥、纳米碳酸钙、硅酸钠和氢氧化钠， 构成复合激发剂。 [0075] 实施例3 [0076] 一种复合激发剂， 按质量百分数计， 包括矿粉65％、硅酸盐水泥25％、石灰5％、纳米硅粉3％、硅酸钠和氢氧化钠2％(硅酸钠、氢氧化钠的质量比为7： 3)。 [0077] 一种复合激发剂的制备方法， 包括以下步骤： [0078] 取矿粉、石灰、硅酸盐水泥、纳米硅粉、硅酸钠和氢氧化钠， 构成复合激发剂。 [0079] 应用例1 [0080] 一种锰渣‑赤泥混凝土，其制备原料包括赤泥、锰渣、碎石、河沙、实施例1的复合激发剂和水； [0081] 赤泥、锰渣、实施例1的复合激发剂的质量之和为锰渣‑赤泥混凝土总质量的17.35％，且赤泥、锰渣、复合激发剂粉体的质量比为4： 3： 3； [0082] 碎石的用量占锰渣‑赤泥混凝土总质量的49.32％，碎石中，5‑10mm的碎石占碎石总量的50％， 大于10mm小于等于25mm的碎石占碎石总量的50％； [0083] 河沙的用量占锰渣‑赤泥混凝土总质量的26.56％， 水的用量占锰渣‑赤泥混凝土总质量的6.77％。 [0084] 一种锰渣‑赤泥混凝土的制备方法， 包括以下步骤： [0085] (1)将赤泥、锰渣、实施例1的复合激发剂混合， 得到混合粉体； [0086] (2)将碎石、河沙加入步骤(1)所得的混合粉体中， 预混合5分钟后加入水， 制得锰渣‑赤泥混凝土。 [0087] 应用例2 [0088] 应用例2和应用例1的区别仅在于， 应用例2采用实施例2的复合激发剂， 其他同应用例1。 [0089] 应用例3 [0090] 应用例3和应用例1的区别仅在于， 应用例3采用实施例3的复合激发剂， 其他同应用例1。 [0091] 应用例4 [0092] 应用例4和应用例1的区别仅在于， 应用例4中， 赤泥、锰渣、复合激发剂的质量比为3： 3：4， 其他同应用例1。 [0093] 对比例1 [0094] 对比例1和实施例1的区别仅在于， 对比例1中矿粉的用量为35％、硅酸盐水泥的用量为55％， 其他同实施例1。 [0095] 对比例2 [0096] 对比例2和实施例1的区别仅在于， 对比例2不含纳米碳酸钙， 且硅酸钠和氢氧化钠的质量百分数之和为5％， 其他同实施例1。 [0097] 对比例3 [0098] 对比例3和实施例1的区别仅在于， 对比例3采用等量的氢氧化钙替换氢氧化钠， 其他同实施例1。 [0099] 对比例4 [0100] 对比例4和实施例1的区别仅在于， 对比例4采用等量的矿粉替换硅酸钠和氢氧化钠，即不含硅酸钠和氢氧化钠， 其他同实施例1。 [0101] 对比例5 [0102] 对比例5和实施例1的区别仅在于， 对比例5采用等量的矿粉替换纳米碳酸钙， 即不含纳米碳酸钙， 其他同实施例1。 [0103] 对比例6 [0104] 对比例6和实施例1的区别仅在于， 对比例6采用等量的矿粉替换石灰， 即不含石灰，其他同实施例1。 [0105] 对比应用例1 [0106] 对比应用例1和应用例1的区别仅在于， 对比应用例1采用对比例1的复合激发剂， 其他同应用例1。 [0107] 对比应用例2 [0108] 对比应用例2和应用例1的区别仅在于， 对比应用例2采用对比例2的复合激发剂， 其他同应用例1。 [0109] 对比应用例3 [0110] 对比应用例3和应用例1的区别仅在于， 对比应用例3采用对比例3的复合激发剂， 其他同应用例1。 [0111] 对比应用例4 [0112] 对比应用例4和应用例1的区别仅在于， 对比应用例4采用对比例4的复合激发剂， 其他同应用例1。 [0113] 对比应用例5 [0114] 对比应用例5和应用例1的区别仅在于， 对比应用例5采用对比例5的复合激发剂， 其他同应用例1。 [0115] 对比应用例6 [0116] 对比应用例6和应用例1的区别仅在于， 对比应用例6采用对比例6的复合激发剂， 其他同应用例1。 [0117] 对比应用例7 [0118] 对比应用例7和应用例1的区别仅在于，对比应用例7中，混合粉体的质量占比为锰渣‑赤泥混凝土总质量的14.35％，河沙占比为锰渣‑赤泥混凝土质量的29.56％，其他同应用例1。 [0119] 对比应用例8 [0120] 对比应用例8和应用例1的区别仅在于，对比应用例8中，混合粉体的质量占比为锰渣‑赤泥混凝土总质量的22.35％，河沙占比为锰渣‑赤泥混凝土质量的21.56％，其他同应用例1。 [0121] 对比应用例9 [0122] 对比应用例9和应用例1的区别仅在于，对比应用例9中，河沙占比为锰渣‑赤泥混凝土质量的23.56％， 水的质量占比为锰渣‑赤泥混凝土总质量的9.77％， 其他同应用例1。 [0123] 性能测试 [0124] 分别将应用例1‑4、对比应用例1‑9所制备的锰渣‑赤泥混凝土倒入模具中， 24小时后收面，进入养护室养护，养护28天，然后测试第3天(3d)、第28天(28d)的抗压强度， 以评估结果。 [0125] 抗压强度的测试方法参照GB/T 50081‑2019， 混凝土物理力学性能实验方法标准进行。 [0126] 应用例1‑4、对比应用例1‑9所制备的锰渣‑赤泥混凝土的性能测试结果如表1所示。 [0127] 表1： 应用例1‑4、对比应用例1‑9所制备的锰渣‑赤泥混凝土的性能测试结果[0128]组别 3d抗压强度(MPa) 28d抗压强度(MPa) 应用例1 28 48 应用例2 34 40 应用例3 17 49 应用例4 32 40 对比应用例1 33 37 对比应用例2 25 38 对比应用例3 27 36 对比应用例4 19 29 对比应用例5 24 38 对比应用例6 18 27 对比应用例7 24 30 对比应用例8 28 38 对比应用例9 28 41 [0129] 由表1可以看出，本发明所制备的锰渣‑赤泥混凝土具有良好的早期强度和晚期强度，其28天强度超过C40混凝土强度， 说明本发明锰渣‑赤泥混凝土具有良好的强度和耐久性。 [0130] 应用例4在调整赤泥、锰渣、复合激发剂含量后， 总成分氧化钙增加， 氧化铝和氧化铁含量降低， 导致水化硅酸钙含量增加， 3d强度增强， 而铁铝酸钙和N‑A‑S‑H含量降低导致28d强度下降。 [0131] 对比应用例1和应用例1的区别是， 调整了激发剂中水泥与矿粉比例， 使得活性物质增多， 水泥水化释放出的氢氧化钙增多， 虽然早期强度增强， 但后期强度下降。 [0132] 对比应用例2和应用例1的区别是， 未添加纳米碳酸钙， 使体系孔隙增多， 且胶体失去附着介质， 早期强度及晚期强度均下降。 [0133] 对比应用例3和应用例1的区别是， 将氢氧化钠替换为氢氧化钙， 由于氢氧化钙为中强碱，碱性低于氢氧化钠，所以对于锰渣‑赤泥体系中硅晶体的溶解能力不如氢氧化钠，释放离子少， 导致早期和晚期强度均下降。 [0134] 对比应用例4和应用例1的区别是， 未添加硅酸钠和氢氧化钠， 导致碱浓度不够， 无法有效激发， 导致强度下降明显。 [0135] 对比应用例5和应用例1的区别是， 未添加纳米碳酸钙， 导致成型过程中流动性变差，成型后孔隙增多， 强度下降。 [0136] 对比应用例6和应用例1的区别是， 不加入石灰， 导致钙离子减少， 水化硅酸钙及钙矾石减少， 强度下降。 [0137] 对比应用例7和应用例1的区别是， 降低了赤泥、锰渣、激发剂混合料的质量占比， 增加了砂的掺量， 使得水化物减少， 导致整体强度下降。 [0138] 对比应用例8和应用例1的区别是， 增加了赤泥、锰渣、激发剂混合料的质量， 减少了砂的掺量，3d强度无明显变化，但是由于水掺比相对减少，导致水化不充分、水化空间不够，导致28d强度下降， 且激发剂增多， 生产成本增高。 [0139] 对比应用例9和应用例1的区别是，水掺量过多，3d强度无明显影响，固化后孔隙增多，28d强度下降。 [0140] 综上所述，本发明采用硅酸钠和氢氧化钠复配，且采用纳米碳酸钙或纳米硅粉作为填料，并结合矿粉、石灰、水泥， 各组分共同作用， 可提高与赤泥、锰渣作用后所制备的混凝土的力学性能和耐久性能。此外， 通过将赤泥、锰渣进行适当比例的混合， 使两种固废元素互补并在碱激发剂的作用下形成聚合物铁铝钙矾石、水化硅酸钙、铁铝酸钠凝胶聚合物， 不仅能使这些废弃物中的有害物质固化、稳定化， 还能制备出具有优异力学性能的新型建筑材料，其28天强度超过C40混凝土强度， 且具有良好的耐久性。 [0141] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制， 尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质和范围。 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