配方以废旧铝制易拉罐为原料的混凝土速凝剂
原料配比
原料
配比（质量份）
1#
2#
3#
4#
5#
6#
自制硫酸铝溶液
70
73
75
73
73
73
活性氢氧化铝
6
6
6
8
6
6
亚甲基二萘磺酸钠
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
醇胺
三乙醇胺
3
3
3
3
—
—
二乙醇胺
—
—
—
—
3
—
乙二醇单异丙醇胺
—
—
—
—
—
3
磺基甜菜碱
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
去离子水
20.4
17.4
15.4
15.4
17.4
17.4
制备方法
（1）预处理：将回收的废旧铝制易拉罐粉磨破碎成为目数为50～100的铝渣粉；废旧铝制易拉罐内外表面存在有机物喷漆、氧化物钝化层等表层，显著阻断降低了其化学反应活性，若要提高其反应活性和回收效率，需将废旧铝制易拉罐进行破碎粉磨预处理，增加其比表面积，破坏表层的喷漆或钝化层等，制备成一定细度的铝渣粉；
（2）酸溶解：将50%硫酸溶液加热至温度为60±2℃，随后加入铝渣粉，所述铝渣粉与50%硫酸溶液的质量比1：13～16，常压反应2～4h，直至剩余铝渣粉上不再产生气泡，之后高速剪切分散反应液，并过滤反应液，得到自制硫酸铝溶液；
（3）pH调节：向自制硫酸铝溶液中加入活性氢氧化铝，在转速300～600r/min、温度60±2℃的条件下反应0.5～1h，至活性氢氧化铝固体完全溶解；
（4）改性调节：加入亚甲基二萘磺酸钠，在转速100～200r/min、温度60±2℃的条件下保温熟化0.2～0.5h，然后加入有机醇胺和磺基甜菜碱，继续保温熟化0.5～1h，并调整pH值为2.0～2.5，得到半透明的混凝土速凝剂成品。
原料配伍
所述的自制硫酸铝溶液为废旧易拉罐粉磨所得的铝渣粉与50%硫酸溶液按质量比1:13～16反应后经过滤制得。
所述磺基甜菜碱为十二烷基磺丙基甜菜碱、羟丙基磺基甜菜碱、烷基酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱中的一种或多种。
所述的有机醇胺为三乙醇胺、二乙醇胺和乙二醇单异丙醇胺的一种，含量≥85%。
所述废旧铝制易拉罐中铝含量≥95%。
所述铝渣粉的目数为50～100。
所述活性氢氧化铝为非晶态的氢氧化铝，即水合氧化铝烘干制备而得，易溶解于酸。
所述的亚甲基二萘磺酸钠为工业级，含量≥98%，所述的磺基甜菜碱为工业级，固含量≥50%。
产品应用本品主要是一种以废旧铝制易拉罐为原料的混凝土速凝剂。
产品特性
（1）本品先采用预处理对废旧铝制易拉罐破碎粉磨，以破坏表面有机质漆层，增大化学反应活性，然后在过量强酸和高温条件下溶解铝渣粉，使金属铝溶出并形成微米级碳化颗粒悬浮于溶液中，进而得到自制硫酸铝溶液；其中，除具有常规促凝成分硫酸铝外，微米级碳化颗粒可作为晶种促进生成水化产物，从而加快水泥浆体稠化，填补颗粒间孔隙，提高早期强度。另一方面，本品的方法避免了常规处理废旧铝制易拉罐的熔炼去漆层工艺所带来的高能耗，同时保证了较高的铝转化率。先采用预处理对废旧铝制易拉罐破碎粉磨成一定细度的铝渣粉，粉磨作用会破坏表面有机质漆层、增大颗粒的比表面积，提高后续酸溶解处理的化学反应活性；铝渣粉和过量的高浓度硫酸溶液(质量浓度，wt)在高温下反应，表层的有机质漆层会逐步碳化，形成微小的碳化颗粒悬浮于硫酸溶液中；之后有机质漆层内部的金属铝逐步溶解，同时排出氢气，最后过滤较大的废渣得到自制硫酸铝溶液，而所过滤的废渣可以重复酸溶解步骤，以提高金属铝的溶出度。将自制硫酸铝溶液用于速凝剂中，自制硫酸铝溶液中除了具有高浓度的促凝组分硫酸铝外，还含有一定量微米级碳化颗粒，能增加固体颗粒的比表面积，吸附更多水分子，也可作为晶种促进生成水化产物，从而加快水泥浆体稠化，填补颗粒间孔隙，提高早期强度。
（2）亚甲基二萘磺酸钠和磺基甜菜碱的加入，改善了铝离子和钙离子的溶解度和分散性，且二者协同作用，具有良好的增稠效应，改善了混凝土速凝剂的低温和久置稳定性，常温放置一年，不产生明显的结晶和沉淀；也有利于降低喷射混凝土的回弹率、提高混凝土的早期强度。速凝剂中的亚甲基二萘磺酸钠为阴离子表面活性剂，对强酸、强碱稳定，具有良好的润湿性能，可以增大水化反应体系中水化膜的破裂几率和程度，促使钙离子、铝离子溶解速率加快，且亚甲基二萘磺酸钠中含有电负性强的磺酸基，可络合金属阳离子，增大铝离子和钙离子的溶解度和分散性，使得反应体系中有效量的铝离子、钙离子增多，高含量铝离子、钙离子引起的化学不平衡促进早期水化产物的生成，从而增强速凝的效果。速凝剂中的磺基甜菜碱为两性离子表面活性剂，对强酸、强碱稳定，分子结构中含有大量的羟基、磺酸基、季铵盐阳离子等可以与水形成氢键，具有良好的增稠作用，有利于提高速凝剂的稳定性。亚甲基二萘磺酸钠和磺基甜菜碱复配，亚甲基二萘磺酸钠的疏水链较易