專利名稱：少熟料礦渣硅酸鹽水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦渣硅酸鹽水泥，特別是涉及一種少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
背景技術(shù)：
礦渣硅酸鹽水泥是硅酸鹽水泥體系中的一大品種，因其具有水化熱低，抗腐蝕性好，粘結(jié)性強(qiáng)，已廣泛應(yīng)用于建筑構(gòu)件和水泥混凝土工程中。
目前常用的礦渣為冶金企業(yè)冶煉生鐵時(shí)，排放出的一種工業(yè)廢渣，是在1400℃-1600℃溶體，經(jīng)水淬成粒狀礦渣，是一種非晶體硅鋁酸鹽礦物，其化學(xué)組成包括SiO2、Al2O3、CaO與MgO，其含量占總量的90％以上，其余為Fe、Ti、Mn等氧化物。冶煉礦渣是一種優(yōu)質(zhì)潛在的水硬性活性材料，其原狀形貌不具有膠凝材料性能，但經(jīng)磨成細(xì)粉，以水為介質(zhì)，在有氫氧化鈣等堿性物質(zhì)存在時(shí)，介離玻璃體，其中氧化鈣、氧化鋁、氧化鈣離子進(jìn)入溶液，自成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等膠凝材料，經(jīng)與石膏混合，生成水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)。利用冶煉礦渣生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料復(fù)配，生產(chǎn)礦渣硅酸鹽水泥，是一種節(jié)約資源、節(jié)約能源、減少二氧化碳排放，利用工業(yè)廢渣為主制成的環(huán)保型水泥，其生產(chǎn)成本低。但由于礦渣的硬度高，易磨性差，摻多了會明顯導(dǎo)致水泥強(qiáng)度降低；國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定摻量為20-70％，但一般摻量只能在30％左右，因?yàn)殡S著礦渣摻量的增加，水泥凝結(jié)時(shí)間緩慢，早期強(qiáng)度低，達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)，從而影響生產(chǎn)了建筑工程的質(zhì)量以及該水泥制品的推廣應(yīng)用。
針對上述礦渣易磨性差的缺陷，已有研究部門研究出先將所用的礦渣全部磨細(xì)后，再與復(fù)合外加劑、石膏與水泥熟料混合磨細(xì)的工藝，可實(shí)現(xiàn)提高礦渣摻量的目的，但要將大量的礦渣全部細(xì)磨，其能耗將大幅度加大，因而導(dǎo)致投資增加、生產(chǎn)成本增加的問題，致使該水泥產(chǎn)品的使用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有少熟料礦渣水泥生產(chǎn)中因使用的礦渣易磨性差，用量增加后存在成本加大的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種可大幅度提高礦渣摻入量，降低生產(chǎn)成本的少熟料硅酸鹽水泥。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種少熟料礦渣硅酸鹽水泥，其特點(diǎn)為它由下述重量百分比的原料組成礦渣60-72wt％；水泥熟料20-25wt％；石膏3.5-6.5wt％，復(fù)合外加劑1-5.5wt％與細(xì)礦渣粉0-15wt％或粉煤灰0-8wt％；所述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣或粉煤灰混配而成。
上述的復(fù)合外加劑中，廢渣堿土礦與生石灰以20-75∶5-50的重量百分配比混合，余量為高爐礦渣或粉煤灰。
上述的廢渣堿土礦為堿生產(chǎn)后含有碳酸鈉和硫酸鈉的尾礦；生石灰中CaO含量大于或等于75％。
上述的水泥熟料標(biāo)號要求≥45MPa。
上述的礦渣、細(xì)礦渣粉或粉煤灰、水泥熟料、石膏與復(fù)合外加劑混合后經(jīng)粉磨成細(xì)粉，其細(xì)度為180目篩余量≤3％。
本發(fā)明采用物理和化學(xué)的方法，科學(xué)的調(diào)整了磨細(xì)材料的粒徑級配和少量復(fù)合外加劑激發(fā)礦渣活性相結(jié)合的方法，既能提高礦渣的摻量，又能用一次粉磨工藝制備，其少熟料礦渣硅酸鹽的各項(xiàng)技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到和超過同類32.5#普通硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明采用如上技術(shù)方案，其有益效果如下1、比目前所用的礦渣硅酸鹽水泥中礦渣的摻量提高至60-72wt％，水泥熟料用量降低至20-25wt％，其生產(chǎn)成本降低5-15％。2、現(xiàn)有技術(shù)中礦渣必須要求全部磨細(xì)后使用，其能耗高；而本發(fā)明所用的磨細(xì)礦渣粉只需不超過混合料總量的15wt％，有效降低了能耗。3、本發(fā)明采用上述產(chǎn)品配方有效縮短了該礦渣水泥的初凝時(shí)間與終凝時(shí)間，經(jīng)檢測，該礦渣硅酸鹽水泥的早期強(qiáng)度、后期強(qiáng)度以及安定性等各項(xiàng)技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到GB1344-1999國家標(biāo)準(zhǔn)中32.5#礦渣硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)，其早期強(qiáng)度可達(dá)到R級。4、本發(fā)明所使用的復(fù)合外加劑主要采用尾礦廢渣，易于采購，價(jià)格低廉。5、本發(fā)明除用少量水泥熟料與石膏外，其余用量均為工業(yè)礦渣，有效解決了廢渣的綜合利用問題，充分變廢為寶，是一項(xiàng)利國利民的環(huán)保產(chǎn)品，具有良好的社會效益。6、本發(fā)明對所使用的水泥熟料要求較低，水泥熟料的標(biāo)號≥45MPa均可使用，同時(shí)對立窯或轉(zhuǎn)窯設(shè)備生產(chǎn)的水泥熟料也能滿足其生產(chǎn)要求，不需要改變?nèi)魏蝹鹘y(tǒng)工藝和設(shè)備即可生產(chǎn)，易于推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
通過下述具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1取礦渣60％，細(xì)礦渣粉10％，石膏4.5％；復(fù)合外加劑5.5％；水泥熟料20％混合后制備而成本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
上述礦渣為冶煉礦渣；上述細(xì)礦渣粉由冶煉礦渣磨細(xì)至100目以上；復(fù)合外加劑選用廢渣堿土礦、生石灰與粉煤灰以75∶5∶20比例混合配制，磨細(xì)成粉狀使用；其中，廢渣堿土礦為堿生產(chǎn)后含有碳酸鈉和硫酸鈉的尾礦；石膏選用無水石膏。
選用標(biāo)號45MPa的水泥熟料，所用的生石灰CaO的含量為75％。
采用常規(guī)方法將上述混合料粉磨至細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，并測定三氧化硫含量控制在3.8％。
上述少熟料礦渣硅酸鹽水泥采用常規(guī)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，其生產(chǎn)流程為先將礦渣烘干后，與熟料、細(xì)礦渣粉、石膏與復(fù)合外加劑按上述比例混合，再經(jīng)球磨機(jī)研磨成粉狀，其細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，即制成本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥產(chǎn)品。
其中，復(fù)合外加劑的制備是由廢渣堿土礦、生石灰與粉煤灰以規(guī)定比例混合配制，經(jīng)磨細(xì)成粉狀使用；按常規(guī)方法磨細(xì)成粉使用。
該產(chǎn)品測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例2取礦渣60％，細(xì)礦渣粉15％，石膏3.5％；復(fù)合外加劑1.5％；水泥熟料20％混合制備而成本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
上述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣組合而成，其重量百分配比為65∶15∶20；上述細(xì)礦渣粉與石膏的選用同實(shí)施例1。
選用標(biāo)號為50MPa的水泥熟料，所用的生石灰CaO的含量為80％。
采用常規(guī)方法將上述混合料粉磨至細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，并測定三氧化硫含量控制在4％。
上述少熟料礦渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1，在此不再贅述。
該產(chǎn)品測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例3取礦渣72％，石膏6.5％；復(fù)合外加劑1.5％；水泥熟料20％混合制備而成本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
上述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣組合而成，其重量百分配比為50∶25∶25；上述石膏的選用同實(shí)施例1。
選用標(biāo)號為50MPa的水泥熟料，所用的生石灰CaO的含量為80％。
采用常規(guī)方法將上述混合料粉磨至細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，并測定三氧化硫含量控制在3.9％。
上述少熟料礦渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1，在此不再贅述。
該產(chǎn)品測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例4取礦渣63％，粉煤灰8％，石膏3％；復(fù)合外加劑1％；水泥熟料25％混合制備本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
上述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣組合而成，其重量百分配比為55∶15∶30，其中的廢渣堿土礦選用同實(shí)施例1；上述的粉煤灰與石膏的選用同選用標(biāo)號為48MPa的水泥熟料，所用的生石灰CaO的含量為80％。
采用常規(guī)方法將上述混合料粉磨至細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，并測定三氧化硫含量控制在3.8％。
上述少熟料礦渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1，在此不再贅述。
該產(chǎn)品測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例5取礦渣72％，石膏4.5％；復(fù)合外加劑3.5％；水泥熟料20％混合制備本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
上述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣組合而成，其重量百分配比為35∶20∶45，其中的廢渣堿土礦選用同實(shí)施例1；上述石膏的選用同實(shí)施例1。
選用標(biāo)號為45MPa的水泥熟料，所用的生石灰CaO的含量為85％。
采用常規(guī)方法將上述混合料粉磨至細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，并測定三氧化硫含量控制在4％。
上述少熟料礦渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1，在此不再贅述。
該產(chǎn)品測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例6取礦渣62％，粉煤灰8％，石膏4％；復(fù)合外加劑1％；水泥熟料25％混合制備本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
上述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣組合而成，其重量百分配比為35∶35∶30，其中的廢渣堿土礦選用同實(shí)施例1；上述的粉煤灰與石膏的選用同選用標(biāo)號為52.5MPa的水泥熟料，所用的生石灰CaO的含量為75％。
采用常規(guī)方法將上述混合料粉磨至細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，并測定三氧化硫含量控制在3.8％。
上述少熟料礦渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1，在此不再贅述。
該產(chǎn)品測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例7取礦渣62％，細(xì)礦渣粉8％，石膏3.5％；復(fù)合外加劑5.5％；水泥熟料21％混合制備本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
上述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣組合而成，其重量百分配比為20∶50∶30，其中的廢渣堿土礦選用同實(shí)施例1；上述的細(xì)礦渣粉與石膏的選用同實(shí)施例1。
選用標(biāo)號為45MPa的水泥熟料，所用的生石灰CaO的含量為85％。
采用常規(guī)方法將上述混合料粉磨至細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，并測定三氧化硫含量控制在3.9％。
上述少熟料礦渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1，在此不再贅述。
該產(chǎn)品測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例8取礦渣62％，粉煤灰8％，石膏4％；復(fù)合外加劑3％；水泥熟料23％混合制備本發(fā)明的少熟料礦渣硅酸鹽水泥。
上述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣組合而成，其重量百分配比為20∶35∶45，其中的廢渣堿土礦選用同實(shí)施例1；上述石膏的選用同實(shí)施例1。
選用標(biāo)號為45MPa的水泥熟料，所用的生石灰CaO的含量為85％。
采用常規(guī)方法將上述混合料粉磨至細(xì)度為180目篩余量小于等于3％，并測定三氧化硫含量控制在3.9％。
上述少熟料礦渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1，在此不再贅述。
該產(chǎn)品測試結(jié)果見表1。
表1少熟料礦渣硅酸鹽水泥測試結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種少熟料礦渣硅酸鹽水泥，其特征在于它由下述重量百分比的原料組成礦渣60-72wt％；水泥熟料20-25wt％；石膏3.5-6.5wt％，復(fù)合外加劑1-5.5wt％與細(xì)礦渣粉0-15wt％或粉煤灰0-8wt％；所述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣或粉煤灰混配而成。
2.如權(quán)利要求1所述的少熟料礦渣硅酸鹽水泥，其特征在于所述復(fù)合外加劑中的廢渣堿土礦與生石灰以20-75∶5-50的重量百分配比混合，余量為高爐礦渣或粉煤灰。
3.如權(quán)利要求1所述的少熟料礦渣硅酸鹽水泥，其特征在于所述的廢渣堿土礦為堿生產(chǎn)后含有碳酸鈉和硫酸鈉的尾礦；所述生石灰CaO含量大于或等于75％。
4.如權(quán)利要求1所述的少熟料礦渣硅酸鹽水泥，其特征在于所述水泥熟料標(biāo)號至少為45MPa。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的少熟料礦渣硅酸鹽水泥，其特征在于所述的礦渣、細(xì)礦渣粉或粉煤灰、水泥熟料、石膏與復(fù)合外加劑混合后經(jīng)粉磨成細(xì)粉，其細(xì)度為180目篩余量≤3％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種少熟料礦渣硅酸鹽水泥，其特點(diǎn)在于它由下述重量百分比的原料組成礦渣60－72wt％；水泥熟料20－25wt％；石膏3.5－6.5wt％，復(fù)合外加劑1－5.5wt％與細(xì)礦渣粉0－15wt％或粉煤灰0－8wt％；所述復(fù)合外加劑為廢渣堿土礦、生石灰與高爐礦渣或粉煤灰混配而成。本發(fā)明除用少量水泥熟料與石膏外，其余全部用廢棄礦渣或粉煤灰；摻加的細(xì)礦渣粉不超過礦渣用量的15wt％，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的；同時(shí)，有效解決了廢渣的綜合利用問題，充分變廢為寶，有益于環(huán)境保護(hù)；本發(fā)明產(chǎn)品早期強(qiáng)度、后期強(qiáng)度以及安定性等各項(xiàng)技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到32.5#普通硅酸鹽水泥指標(biāo)，其生產(chǎn)成本低于傳統(tǒng)生產(chǎn)成本的5－15％，有利于推廣應(yīng)用。
文檔編號C04B7/19GK1807327SQ20061000287
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者王學(xué)武, 趙風(fēng)清, 李新章 申請人:宣化縣東升化工有限公司