本发明涉及激发剂，特别涉及一种多组分固废合成激发剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、电石渣主要是电石法生产乙炔过程中产生的副产品，生产每吨乙炔气体大约会产生1.5～2吨电石渣。脱硫石膏是燃煤电厂脱硫过程中产生的副产品，通过石灰石-石膏湿法脱硫工艺，捕集烟气中的二氧化硫形成。赤泥是是铝土矿通过拜耳法提取氧化铝时产生的废弃物，每生产一吨氧化铝大约会产生1～2吨赤泥，以上是三种典型的固体废弃物，目前这些废弃物排放量大、成分复杂，不合理堆放不仅占用土地，还会对环境和人体造成危害，固废物的大规模无害化、资源化处置迫在眉睫。
2、地质聚合物材料是一种由无机聚合物网络结构构成的新型材料，通常由硅酸盐和铝酸盐反应生成。由于制备过程可以显著降低二氧化碳的排放，地质聚合物材料的被视为环保的替代传统水泥的材料。
3、处理资源化利用固废的措施中包括将各种固废制成地质聚合物材料的激发剂。然而，目前利用固废制备激发剂还存在一些问题：(1)固废原料单一，大部分激发剂原料中可利用的固废仅使用到单一固废，不能最大化同时利用现有的多种固废原料；(2)制备的地质聚合物材料性能不一，导致强度和吸水率效果不能达到最优，在长期使用中容易受到外界环境的影响，降低工程质量。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明提出一种多组分固废合成激发剂及其制备方法和应用。
2、本发明提供了一种多组分固废合成激发剂，以重量份计，包括如下组分：
3、电石渣30～50份，优选为35～45份；
4、赤泥10～30份，优选为15～28份；
5、脱硫石膏5～10份，优选为7～9份；
6、金属硅酸盐5～20份，优选为8～15份；
7、硅灰5～10份，优选为6～9份；
8、减水剂1～3份，优选为1.5～2.5份；
9、废玻璃粉0.5～2份，优选为1.0～1.8份；
10、所述废玻璃粉的d90粒径为20～60μm，优选为30～50μm；废玻璃粉的粒径过小，分散性增强，使得水分更容易进入材料内部。细小的废玻璃粉颗粒可以填充材料中的微观空隙，形成更多的渗透路径，从而增加了水分的渗透速率和渗透深度。废玻璃粉的粒径过大时，与电石渣、赤泥和脱硫石膏粉末颗粒之间的相互粘结性能降低容易形成微小的间隙和裂缝，增加了水分子的渗透路径，进而增加吸水率。
11、所述金属硅酸盐、硅灰与废玻璃粉的质量比为(1～2)：1：(0.2～0.5)。小粒径的废玻璃粉复配能够降低地质聚合物材料的吸水率低，但抗折强度较低，通过与金属硅酸盐和硅灰复配，能够改善填充物与基体之间的界面结合情况，减少界面剥离和裂纹扩展，从而提高材料的抗折强度。
12、进一步的，所述金属硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙、硅酸镁中的任意一种，优选为硅酸钠。硅酸钠在水中水化生成硅酸盐凝胶后，可以形成坚固的凝胶胶凝体，进而构建起稳定的骨架网络结构，能够有效地支撑和保护其他填料或材料，从而提高整体材料的性能。
13、进一步的，所述电石渣、赤泥的粒径≤200目；电石渣和赤泥粒径过大时，比表面积较小，对抗压强度会相应降低。所述脱硫石膏的粒径≤200目；脱硫石膏的粒径越小，与激发剂越容易接触发生激发作用，粒径过大，比表面积较小，活性也会相应降低。
14、进一步的，所述赤泥的含水量小于3％。赤泥含水率过高时，赤泥中的水会先与激发剂发生水化反应，从而导致激发剂激发赤泥的活性效果变差，制成的地质聚合物材料强度低。
15、或所述硅灰的粒径＜750目，硅灰为碱激发剂中的si源，可增加用于形成铝硅酸盐凝胶的硅氧四面体。
16、进一步的，所述硅灰的比表面积≥15000m2/kg。硅灰的比表面积小于15000m2/kg时，会降低活性，不利于激发剂的制备，制成的地质聚合物强度降低。
17、进一步的，所述减水剂为木质素磺酸盐减水剂、奈磺酸盐减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的任意一种，优选为木质素磺酸盐减水剂。
18、进一步的，所述固废合成激发剂还包括重量份数为0～2份的表面活性剂，优选为1～2份；优选地，所述表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇酯、脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚中的任意一种或多种。表面活性剂能够使硅酸盐原料和碱性溶液充分接触，充分反应。
19、本发明还提供所述的固废合成激发剂的制备方法，包括如下步骤：
20、(i)将电石渣烘干后，在立磨中粉磨280～380min后在球磨中粉磨10～40min，赤泥经900～1000℃高温煅烧，冷却后投入球磨中粉磨10～40min，脱硫石膏烘干后冷却，破碎过筛；
21、(ii)按重量份称取各组分，将(i)处理后的电石渣、赤泥、脱硫石膏和过筛后的硅灰、废玻璃粉搅拌均匀，加入减水剂、表面活性剂，得到固废合成激发剂。
22、本发明还提供所述的固废合成激发剂在制备地质聚合物材料中的应用。
23、进一步的，所述地质聚合物材料的制备步骤包括：
24、将所述固废合成激发剂与固废按质量比1：(9～9.5)制成胶凝材料；
25、按胶凝材料与建筑用砂质量比为1：(3～5)，水胶比为(0.40～0.50)：1，制成地质聚合物材料。0.40～0.50的水胶比制成的凝胶材料的流动度能够满足gb/t 2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》的标准要求。
26、进一步的，所述固废合成激发剂占胶凝材料的质量百分比为5～10wt％。激发剂的占比过低时，对胶凝材料活性的激发作用较差；激发剂占比过高时，由于激发剂里的赤泥、硅酸钠含量高，会引发碱骨料反应，且激发剂中的硅灰和废玻璃会使得制备的地聚物用水量过高，增加成本。
27、综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：
28、1、本发明的固废合成激发剂能够同时利用电石渣、赤泥及脱硫石膏三种固废原料，解决了目前固废原料多、难以处理的问题，为电石渣、赤泥及脱硫石膏的资源化利用提供了新的方向。
29、2、本发明的固废合成激发剂制成的地质聚合物材料性能优异，抗折强度和抗压强度高、安定性好且吸水率低，不易受到外界环境的影响，耐久性高。
30、3、固废合成激发剂制备工艺简单、操作方便，能够满足工程需要，适合大规模生产。
1.一种多组分固废合成激发剂，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的多组分固废合成激发剂，其特征在于，所述金属硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙、硅酸镁中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的多组分固废合成激发剂，其特征在于，所述电石渣、赤泥的粒径≤200目；和/或
4.根据权利要求1所述的多组分固废合成激发剂，其特征在于，所述硅灰的比表面积≥15000m2/kg。
5.根据权利要求1所述的多组分固废合成激发剂，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸盐减水剂、奈磺酸盐减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的一种。
6.根据权利要求1所述的多组分固废合成激发剂，其特征在于，所述多组分固废合成激发剂还包括重量份数为0～2份的表面活性剂；
7.权利要求1～6任一项所述的多组分固废合成激发剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.权利要求1～6任一项所述的多组分固废合成激发剂在制备地质聚合物材料中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述地质聚合物材料的制备步骤包括：
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述多组分固废合成激发剂占胶凝材料的质量百分比为5～10wt％。
