專利名稱：利用脫硫石膏和粉煤灰生產(chǎn)水泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用電廠排出的脫硫石膏和粉煤灰制成的建筑用水泥的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
脫硫石膏和粉煤灰都是火電廠主要污染源處理后的副產(chǎn)品，一般火電廠這兩項副產(chǎn)品的年產(chǎn)量都在20萬噸以上。到目前為止，人們一般用粉煤灰來生產(chǎn)粉煤灰磚，也有人用粉煤灰來生產(chǎn)水泥，如中國CN87100904號發(fā)明專利申請曾公開一種《用高鈣粉煤灰生產(chǎn)水泥的方法》，該方法是在磨細的水泥熟料和高鈣粉煤灰中摻入5％～30％細磨的潛在水硬性材料或火山灰質(zhì)材料，它要用到相當(dāng)數(shù)量的水泥熟料來生產(chǎn)水泥。這就有如用高度酒來兌低度酒一樣，如果沒有水泥熟料，這種方法是無法生產(chǎn)水泥的。其它的申請如CN88102201.2號《早高強特種粉煤灰水泥及其混合料的配制方法》，主要由硅酸鹽水泥熟料60～80％，粉煤灰20～40％，氫氟酸無水石膏2～8％，碳酸鈉0.5～2.5％混合入磨制成，它也要用到相當(dāng)數(shù)量的水泥熟料.CN90106402.5號《低熱粉煤灰硅酸鹽水泥》，由熟料、粉煤灰、石膏三種物料混合而成。水泥中的三種原料的配比是65-67∶29-31∶4。CN93105528.8號《多功能粉煤灰硅酸鹽水泥》含有硅酸鹽水泥熟料48-78％，含粉煤灰20-50％，含石膏2-6％。CN96118278.4號《粉煤灰復(fù)合水泥》其成分包括有粉煤灰30％～80％，水泥10％～60％，石膏5％～50％，石灰3％～10％。CN97100220.7號《免燒粉煤灰硅酸鹽水泥及其制備方法》的其水泥的組成為粉煤灰40％，熟料55％，石膏4.3％，萘系減水劑0.4％，Na2SO40.3％。CN97108370.3號公開了一種《少熟料早強粉煤灰水泥》，其水泥的組合為粉煤灰30-40％、水淬礦渣30-40％、水泥熟料10-30％。它雖為少熟料粉煤灰水泥，但仍然要用到10-30％的水泥熟料。仍然是一種用水泥生產(chǎn)水泥的方法。
有的專利申請也公開了一些不需用水泥熟料生產(chǎn)水泥的方法，如CN94111221.7號《濕磨粉煤灰制無熟料水泥及其制品》是由火電廠的濕排粉煤灰、石灰、石膏經(jīng)分別磨細后充分混合而成的一種低標(biāo)號水泥(275#)，它不需用水泥熟料，但其火電廠的濕排粉煤灰需經(jīng)研磨能通過4900孔/CM↑篩并令其水分≤70％，其磨細粉煤灰(含水量≤70％)的用量可達55-75％，但磨細生石膏的用量只有4-5％。北京科技大學(xué)的CN94116979.0號《濕法生產(chǎn)粉煤灰水泥》專利，利用了生石灰的吸濕及發(fā)熱效應(yīng)，使?jié)穹勖夯抑械乃菰陬A(yù)均化過程中干化，其原料配比中半水石膏為1～5％，生石灰20～50％，粉煤灰50～80％。石膏的用量為1～5％，仍然很少。這種方法和CN94111221.7號專利申請所述方法的配方和工藝都比較簡單，但這兩種方法所生產(chǎn)的水泥的強度還達不到市場對水泥強度的要求。在一般的工程項目中，如果使用這種水泥，就會使運輸和儲存的量加大、施工成本提高；從而使它們的應(yīng)用范圍受到限制，不利于推廣應(yīng)用。實際上，在市場上很難找到這種低標(biāo)號的水泥，由于沒有銷路，經(jīng)銷商都不愿銷售這種水泥。
CN96118276.8號《無熟料免燒粉煤灰水泥》含有粉煤灰、礦渣、石灰、石膏，還含有鋼渣、外加劑助劑、復(fù)合固化劑，各組分物在水泥中的含量分別為(重量百分比)粉煤灰30-50％、礦渣20-36％、鋼渣14-22％、石灰+石膏5.2-7.5％、外加劑助劑1.5-2.5％、復(fù)合固化劑4.5-6％。其石灰加石膏的用量只有5.2-7.5％。
這種方法所生產(chǎn)的水泥，其強度雖然可以達到市場對水泥強度的要求，但它還要使用礦渣、鋼渣、外加劑助劑和復(fù)合固化劑等其它原料，這就會使配方和工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高；而外加劑、助劑和復(fù)合固化劑的老化情況如何等因素，都會給用戶帶來某些不敢確定的心理影響，這也是利用外加劑、助劑、固化劑生產(chǎn)的水泥難以推廣應(yīng)用的原因之一。特別是這幾項專利申請所公開的方法都無法大量使用火電廠的脫硫石膏，無法大量消耗火電廠為脫硫環(huán)保而生成的二次產(chǎn)物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是要克服上述方法的不足之處，提供一種不用水泥熟料、不用煅燒、充分利用脫硫石膏和粉煤灰，工藝比較簡單，生產(chǎn)成本較低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的水泥生產(chǎn)方法。
經(jīng)反復(fù)論證和試驗，本發(fā)明的任務(wù)終于由如下的技術(shù)方案完成了原料配比(按重量％比計)為，粉煤灰35-50，生石灰45-53，脫硫石膏5-20，將上述配比的粉煤灰、生石灰和脫硫石膏經(jīng)計量、配料后，送入球磨機中磨成320-500目的粉料，然后包裝并存放28-45天，即成水泥。
我們知道，粉煤灰的主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁和三氧化二鐵，生石灰的主要成分為氧化鈣，脫硫石膏的主要成分為帶有二個水分子的硫酸鈣，將它們混磨后，它們之間經(jīng)相互作用，將生成大量的硅酸三鈣、硅酸二鈣、硅酸鈣和鋁酸三鈣、鋁酸鈣等物質(zhì)。這些物質(zhì)是水泥硬化的主要成分，與水作用時會生成水合硅酸鹽和水合鋁酸鹽。這與傳統(tǒng)的經(jīng)典水泥生產(chǎn)(用石灰石、石膏、粘土煅燒后磨細)極為相似，其最終結(jié)果和固化方法也相同。所不同的是本發(fā)明的方法加大了石膏(脫硫石膏)的用量，不用粘土而用粉煤灰。傳統(tǒng)方法用粘土作原料，是為了獲得二氧化硅、三氧化二鋁等物質(zhì)，本發(fā)明的方法用粉煤灰作原料，也是為了獲得二氧化硅、三氧化二鋁等物質(zhì)，因粉煤灰中恰好就含有這些物質(zhì)。傳統(tǒng)方法要煅燒，是為了使石灰石變成生石灰，本發(fā)明的方法直接用生石灰作原料，就不必采用煅燒了。因而本發(fā)明的方法生產(chǎn)的水泥與傳統(tǒng)工藝配方生產(chǎn)的水泥品質(zhì)相當(dāng)。本發(fā)明的方法只需控制好所需原料的配比(即前一段文字所述的配比)，并使它們在混磨中充分地相互作用，在磨成適當(dāng)細度的粉料后存放適當(dāng)?shù)臅r間，就可得到合格的水泥產(chǎn)品，而且生產(chǎn)成本低、設(shè)備和人力投入少、市場容易接受。
由于本發(fā)明不用水泥熟料，而是充分利用火電廠為環(huán)保、為消除煙囪中排放的煙塵和二氧化硫而產(chǎn)生的廢棄物一脫硫石膏和粉煤灰，而且原料只有三種、只需經(jīng)粉磨加工而不用煅燒，不需立窯或轉(zhuǎn)窯，因而工藝比較簡單，生產(chǎn)成本較低，建廠投產(chǎn)快，既適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，也適合中小企業(yè)生產(chǎn)，服合國家環(huán)保、節(jié)能的要求。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施是在廣西來賓市雄鷹建材廠完成的，實施所用的脫硫石膏和粉煤灰分別為廣西合山電廠和來賓電廠的環(huán)保廢料；脫硫石膏為脫硫過程生成的石膏，粉煤灰為二、三級粉煤灰或灰渣，生石灰是外購的產(chǎn)品。本發(fā)明實施的第一個例子為稱量350公斤的粉煤灰、450公斤的生石灰和200公斤的脫硫石膏，放入球磨機中磨成320目的粉料，然后包裝并存放28天，經(jīng)檢測，可達到325標(biāo)號的普通水泥標(biāo)準(zhǔn)。
實施的第二個例子為稱量400公斤的粉煤灰、480公斤的生石灰和120公斤的脫硫石膏，放入球磨機中磨成320目的粉料，然后包裝并存放40天，經(jīng)檢測，可達到325標(biāo)號的普通水泥標(biāo)準(zhǔn)。
實施的第三個例子為稱量370公斤的粉煤灰、530公斤的生石灰和100公斤的脫硫石膏，放入球磨機中磨成500目的粉料，然后包裝并存放45天，經(jīng)檢測，即得425標(biāo)號的普通水泥。
權(quán)利要求
1，一種利用脫硫石膏和粉煤灰生產(chǎn)水泥的方法，其特征是其原料配比按重量％比計為粉煤灰35-50，生石灰45-53，脫硫石膏5-20，將所述配比的粉煤灰、生石灰和脫硫石膏經(jīng)計量、配料后，送入球磨機中磨成320-500目的粉料，然后包裝并存放28-45天，即成。
2，按權(quán)利要求1所述的利用脫硫石膏和粉煤灰生產(chǎn)水泥的方法，其特征是其原料配比按重量％比計為粉煤灰35，生石灰45，脫硫石膏20，將所述配比的粉煤灰、生石灰和脫硫石膏經(jīng)計量、配料后，送入球磨機中磨成320目的粉料，然后包裝并存放28天，即成。
3，按權(quán)利要求1所述的利用脫硫石膏和粉煤灰生產(chǎn)水泥的方法，其特征是其原料配比按重量％比計為粉煤灰40，生石灰48，脫硫石膏12，將所述配比的粉煤灰、生石灰和脫硫石膏經(jīng)計量、配料后，送入球磨機中磨成320目的粉料，然后包裝并存放40天，即成。
4，按權(quán)利要求1所述的利用脫硫石膏和粉煤灰生產(chǎn)水泥的方法，其特征是其原料配比按重量％比計為粉煤灰37，生石灰53，脫硫石膏10，將所述配比的粉煤灰、生石灰和脫硫石膏經(jīng)計量、配料后，送入球磨機中磨成500目的粉料，然后包裝并存放45天，即成。
全文摘要
本發(fā)明屬水泥的生產(chǎn)方法。本發(fā)明利用火電廠的主要廢棄物—脫硫石膏和粉煤灰作原料，原料配比(按重量％比計)為粉煤灰35－50，生石灰45－53，脫硫石膏5－20，將所述配比的粉煤灰、生石灰和脫硫石膏經(jīng)計量、配料后，送入球磨機中磨成320－500目的粉料，然后包裝并存放28－45天，即成。它不用水泥熟料作原料，不用煅燒，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C04B7/14GK1865180SQ20051012662
公開日2006年11月22日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者韋柳青, 江學(xué)藝 申請人:韋柳青