專利名稱：：硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高膠凝性水泥熟料的制備工藝，尤其涉及一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法。
背景技術(shù)：
：(:4八3§礦物在硅酸鹽水泥中能提高水泥的早期強(qiáng)度，同時(shí)激發(fā)混合材的活性，增加硅酸鹽水泥中混合材的使用率，因此在工業(yè)生產(chǎn)中使硅酸鹽水泥熟料中形成(:4八3§礦物具有重大意義。含C,A^礦物硅酸鹽水泥熟料的制備的關(guān)鍵科學(xué)問題是該體系中C,A^和阿利特兩者的共存問題，C^A^礦物在135(TC大量分解，而熟料中阿利特(Alite)在145(TC才開始大量形成，因此從熱力學(xué)角度而言C,A^和阿利特兩者不能共存于同一體系中因此，目前對于含C4A^礦物硅酸鹽水泥熟料的制備方法，主要是通過在硅酸鹽水泥生料中摻入螢石和石膏，在130(TC140(TC煅燒溫度下制備而成。但是，目前我國大部分水泥企業(yè)采用的是新型干法煅燒，煅燒溫度在145(TC左右，水泥熟料中大部分形成的<:4八3§已分解，因此水泥熟料中僅含有少量的(:4八3§礦物，導(dǎo)致含。4八3§礦物的硅酸鹽水泥的早強(qiáng)等性能未能體現(xiàn)出來，所以含。4八3§礦物硅酸鹽水泥熟料的制備技術(shù)在我國仍然未能大規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，大部分水泥企業(yè)預(yù)分解窯生產(chǎn)的仍然是傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有的含C,A^礦物的硅酸鹽水泥熟料的煅燒工藝，提出了一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法，提高該體系水泥的早期強(qiáng)度，并能夠滿足我國大型預(yù)分解窯生產(chǎn)含C,A^礦物的硅酸鹽水泥熟料。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法，其具體步驟如下(1)在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏，使生料中S(^質(zhì)量百分含量為0.5%6.0%;(2)將配好的生料進(jìn)行煅燒；以每分鐘125°C的升溫速率升至1400°C-1600°C，保溫，然后進(jìn)行自然冷卻；(3)將冷卻的熟料進(jìn)行加熱，以每分鐘125t:的升溫速率升至800°C1300°C進(jìn)行保溫，然后進(jìn)行自然冷卻；(4)將冷卻的熟料經(jīng)球磨機(jī)研磨成粉末；或者其具體步驟如下(1A)在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏，使生料中303質(zhì)量百分含量為0.5%6.0%;(2A)將配好的生料在進(jìn)行煅燒；以每分鐘125°C的升溫速率升至1400°C-1600°〇，保溫，然后進(jìn)入冷卻機(jī)以每分鐘40°C8(TC的速率進(jìn)行冷卻；(3A)當(dāng)溫度冷卻至800130(TC時(shí)保溫，然后自然冷卻；(4A)將冷卻的水泥熟料經(jīng)球磨機(jī)研磨成粉末。優(yōu)選上述步驟(2)、(3)、(2A)和(3A)中的保溫時(shí)間分別為5120分鐘。優(yōu)選述步驟(4)和(4A)中熟料經(jīng)球磨機(jī)研磨成比表面積為340360m7kg的粉末。上述步驟(2)和(2A)中的將配好的生料在進(jìn)行煅燒即按常規(guī)的將生料燒成熟料的工藝參數(shù)進(jìn)行煅燒。有益效果本發(fā)明中涉及的一種通過對含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥熟料進(jìn)行熱處理，使熟料在高溫狀態(tài)下分解掉的硫鋁酸鈣礦物再次形成，從而達(dá)到提高熟料中硫鋁酸鈣礦物含量，充分發(fā)揮水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物的優(yōu)越性，提高水泥熟料的早期和長期性能，增加水泥中混合材的摻入量。具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1:在配制的5kg硅酸鹽水泥生料(生料的化學(xué)全分析見表1)中摻入0.30kg石膏(石膏中S03質(zhì)量百分含量為32.90%)，使生料中S03質(zhì)量百分含量在1.86%;(1)將配好的生料升溫至148(TC煅燒半小時(shí)，冷卻；然后以每分鐘5t:的速率升溫，升至145(TC時(shí)保溫30分鐘，然后進(jìn)行冷卻；(2)將冷卻的熟料以每分鐘l(TC的速率進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度升至120(TC時(shí)保溫60分鐘，然后進(jìn)行冷卻；(3)將冷卻的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨成比表面積為350m7kg的粉末；根據(jù)本發(fā)明人申請的專利(200710302594.1)公開的測定方法，測得徐州淮海水泥廠熟料(未經(jīng)熱處理的)中的(:4八3§的質(zhì)量百分含量為0.5%，本實(shí)施例熱處理后熟料中的<:4八3§的質(zhì)量百分含量為4.8%;(4)稱取96g最終產(chǎn)物熟料，加入4g石膏，混勻，加入29ml水(水灰比w/c二0.29)攪拌、成型，試塊大小20X20X20mm，測定ld、3d和28d抗壓強(qiáng)度。試塊首先在相對濕度為90%，溫度為20士2t:的養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)24h，然后將脫模的試塊放入20士rC的水養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)。強(qiáng)度對比見表2。表1生料的化學(xué)組成<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥的凈漿強(qiáng)度(MPa)_實(shí)施例_Id3d_28d徐州淮海水泥廠43.457.686.4(含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥熟料)_實(shí)施例l_55.766.994.2實(shí)施例2:(1)在配制的5kg硅酸鹽水泥生料(生料的化學(xué)全分析見表1)中摻入0.28kg石膏(石膏中S03含量為32.90%)，使生料中S03含量在1.74%;(2)將配好的生料升溫至145(TC煅燒1小時(shí)，冷卻，然后以每分鐘l(TC的升溫，升至140(TC時(shí)保溫50分鐘，然后進(jìn)行冷卻；(3)將冷卻的熟料以每分鐘15t:的速率進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度升至125(TC時(shí)保溫90分鐘，然后進(jìn)行冷卻；(4)將冷卻的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨成比表面積為360m7kg的粉末；(5)稱取96g最終產(chǎn)物熟料，加入4g石膏，混勻，加入29ml水(水灰比w/c二0.29)攪拌、成型，試塊大小20X20X20mm，測定ld、3d和28d抗壓強(qiáng)度。試塊首先在相對濕度為90%，溫度為20士2t:的養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)24h，然后將脫模的試塊放入20士rC的水養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)。強(qiáng)度對比見表3。表3含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥的凈漿強(qiáng)度(MPa)_實(shí)施例_ld3d28d徐州淮海水泥廠43.457.686.4(含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥熟料)_實(shí)施例2_54.567.093.8實(shí)施例3:(1)在5kg硅酸鹽水泥生料(生料的化學(xué)全分析見表1)中摻入0.3kg石膏(石膏中SOs含量為32.90%)，使生料中SOs含量在1.86%;(2)將配好的生料升溫至145(TC煅燒1小時(shí)，冷卻，然后以每分鐘5t:的速率升至145(TC，保溫30分鐘，然后進(jìn)入冷卻機(jī)以每分鐘55t:的速率降溫；(3)當(dāng)溫度冷卻至1250°C時(shí)，保溫60分鐘，然后進(jìn)行冷卻；(4)將冷卻的熟料經(jīng)球磨機(jī)粉磨成比表面積為340m7kg的粉末；(5)稱取96g最終產(chǎn)物熟料，加入4g石膏，混勻，加入29ml水(水灰比w/c二0.29)攪拌、成型，試塊大小20X20X20mm，測定ld、3d和28d抗壓強(qiáng)度。試塊首先在相對濕度為90%，溫度為20士2t:的養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)24h，然后將脫模的試塊放入20士rC的水養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)。強(qiáng)度對比見表4。表4含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥的凈漿強(qiáng)度(MPa)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例4:(1)在5kg硅酸鹽水泥生料(生料的化學(xué)全分析見表1)中摻入0.28kg石膏(石膏中S03含量為32.90%)，使生料中S03含量在1.74%;(2)將配好的生料升溫至145(TC煅燒1小時(shí)，冷卻，然后以每分鐘10°C的速率升至140(TC，保溫50分鐘，然后進(jìn)入冷卻機(jī)，以每分鐘50。C的速率降溫；(3)當(dāng)溫度冷卻至1200°C時(shí)，保溫30分鐘，然后進(jìn)行冷卻；(4)將冷卻的熟料經(jīng)球磨機(jī)研磨成比表面積為340360m7kg的粉末；(5)稱取96g最終產(chǎn)物熟料，加入4g石膏，混勻，加入29ml水(水灰比w/c二0.29)攪拌、成型，試塊大小20X20X20mm，測定ld、3d和28d抗壓強(qiáng)度。試塊首先在相對濕度為90%，溫度為20士2t:的養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)24h，然后將脫模的試塊放入20士rC的水養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)。強(qiáng)度對比見表5。表5含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥的凈漿強(qiáng)度(MPa)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法，其具體步驟如下(1)在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏，使生料中SO3質(zhì)量百分含量為0.5％～6.0％；(2)將配好的生料進(jìn)行煅燒，以每分鐘1～25℃的升溫速率升至1400℃-1600℃，保溫，然后進(jìn)行自然冷卻；(3)將冷卻的熟料進(jìn)行加熱，以每分鐘1～25℃的升溫速率升至800℃～1300℃進(jìn)行保溫，然后進(jìn)行自然冷卻；(4)將冷卻的熟料經(jīng)球磨機(jī)研磨成粉末；或者其具體步驟如下(1A)在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏，使生料中SO3質(zhì)量百分含量為0.5％～6.0％；(2A)將配好的生料在進(jìn)行煅燒，以每分鐘1～25℃的升溫速率升至1400℃-1600℃，保溫，然后進(jìn)入冷卻機(jī)以每分鐘40℃～80℃的速率進(jìn)行冷卻；(3A)當(dāng)溫度冷卻至800～1300℃時(shí)保溫，然后自然冷卻；(4A)將冷卻的水泥熟料經(jīng)球磨機(jī)研磨成粉末。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟(2)、(3)、(2A)和(3A)中的保溫時(shí)間分別為5120分鐘。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟(4)和(4A)中熟料經(jīng)球磨機(jī)研磨成比表面積為340360m7kg的粉末。全文摘要本發(fā)明涉及一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法，在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏進(jìn)行煅燒，然后通過對含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥熟料進(jìn)行熱處理，使熟料在高溫狀態(tài)下分解掉的硫鋁酸鈣礦物再次形成，從而達(dá)到提高熟料中硫鋁酸鈣礦物含量，充分發(fā)揮水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物的優(yōu)越性，提高水泥熟料的早期和長期性能，增加水泥中混合材的摻入量。文檔編號(hào)C04B7/42GK101717209SQ20091021264公開日2010年6月2日申請日期2009年11月13日優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日發(fā)明者周偉強(qiáng),沈曉冬,鄧松,陳琳,馬素花,黎學(xué)潤申請人:南京工業(yè)大學(xué)