專利名稱：一種水泥組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，為了簡化生產(chǎn)工藝，水泥廠對生產(chǎn)水泥的各種原材料、半成品經(jīng)定量計量混合均勻后，不加區(qū)別地進入同一粉磨設(shè)備中磨細到規(guī)定的分散度。這個過程的質(zhì)量控制， 有些企業(yè)是用水篩或負壓篩來控制篩余量，有些企業(yè)是用比表面積儀來控制比表面積，少 數(shù)企業(yè)用激光粒度分布儀來分析水泥產(chǎn)品的顆粒形貌。近年來，有些企業(yè)采用了將烘干礦渣單獨粉磨，但仍將熟料、石膏、粉煤灰及其它 混合材集中粉磨的工藝，已經(jīng)認識到了礦渣的易磨性差并且當對其磨細到更高的分散度 時，可以更多地使用礦渣替代熟料而不影響并有所改善水泥的強度等理化指標。石膏是不可再生資源，電廠脫硫石膏是一種工業(yè)副產(chǎn)品，是用石灰石粉在高溫蒸 汽的作用下吸收煙氣中的二氧化硫，并置換出二氧化碳后形成的次生工業(yè)廢渣。從電廠除塵系統(tǒng)收集下來的混合粉煤灰被稱為粉煤灰原灰(也有被稱為混合 灰、統(tǒng)灰、飛灰[fly ash])，用空氣動力學(xué)原理分選出一部分具有優(yōu)越物理及化學(xué)性能的 分選灰被稱為分選I級灰。約占原灰總量的25-30%，分選I級粉煤灰的國家標準是 [GB1596-91]0. 045方孔篩余小于12%，燒失量小于5 %，經(jīng)過分選后所剩下的部分被稱為 分選后粗粉煤灰，屬工業(yè)廢渣?，F(xiàn)有的水泥粉磨工藝存在將無需過高分散度的組分進行過粉磨、而將需要更高分 散度的組分提前釋出并使其作用不能得到有效利用的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種水泥組合物及其制備方法。解決了活性混合材(如礦 渣)、潛在火山灰性混合材(如分選后粗粉煤灰、沸騰爐渣等)的化學(xué)活性提前釋放，并減少 硅酸鹽水泥熟料用量以達到降低水泥組合物的水化熱、穩(wěn)定強度增長曲線的作用。一種水泥組合物，包括硅酸鹽水泥熟料、石膏、電廠脫硫石膏、石灰石、礦渣、分選 后粗粉煤灰、鍋爐爐底渣和沸騰爐渣。其中，分選后粗粉煤灰是通過如下步驟得到的將粉煤灰原灰(如收集自電廠除 塵系統(tǒng))進行分選，得到分選I級灰和分選后粗粉煤灰。各組分的重量配比如下硅酸鹽水泥熟料 30-50重量份石膏1-5重量份電廠脫硫石膏1-5重量份石灰石2-10重量份礦渣10-30重量份分選后粗粉煤灰 10-30重量份
鍋爐爐底渣2-10重量份沸騰爐渣2-10重量份。硅酸鹽水泥熟料的比表面積為300-400m2/kg，石膏的比表面積為700-800m2/kg， 電廠脫硫石膏的比表面積為700-800m2/kg，石灰石的比表面積為800-1000m2/kg，礦渣的比 表面積為450-500m2/kg，分選后粗粉煤灰的比表面積為600-700m2/kg，鍋爐爐底渣的比表 面積為600-700m2/kg，沸騰爐渣的比表面積為600-700m2/kg。本發(fā)明的再一目的在于提供上述水泥組合物的制備方法。一種制備上述水泥組合物的方法，包括如下步驟1)將硅酸鹽水泥熟料、石膏、電廠脫硫石膏、石灰石、礦渣、分選后粗粉煤灰、鍋 爐爐底渣和沸騰爐渣分別進行粉磨，使得上述各組分的比表面積如下硅酸鹽水泥熟料的 比表面積為300-400m2/kg，石膏的比表面積為300-400m2/kg，電廠脫硫石膏的比表面積為 300-400m2/kg,石灰石的比表面積為300_400m2/kg，礦渣的比表面積為300_400m2/kg，分選 后粗粉煤灰的比表面積為300-400m2/kg，鍋爐爐底渣的比表面積為300-400m2/kg，沸騰爐 渣的比表面積為300-400m2/kg ；2)分別往粉磨后的硅酸鹽水泥熟料、石膏中加入0. 01-0. 05襯％的A型外加劑， 分別往粉磨后的電廠脫硫石膏、石灰石加入0. 01-0. 05襯％的B型外加劑，往礦渣中加入 0. 01-0. 05襯％的C型外加劑，分別往粉磨后的分選后粗粉煤灰、鍋爐爐底渣和沸騰爐渣中 加入5-15襯％的D型外加劑，其中，A型外加劑為三乙醇胺、硫酸鈉和氯化鈣的混合物，且三乙醇胺、硫酸鈉和氯 化鈣的重量配比為1-1.5 (2-3) (2-3)，B型外加劑為甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鹽 的混合物，且甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鹽的重量配比為1-2 4-6，該木質(zhì)素磺酸鹽可為 木質(zhì)素磺酸鈣或木質(zhì)素磺酸鈉等，C型外加劑為凈含量40%的聚羧酸液體高效減水劑，該 聚羧酸接枝共聚物減水劑可為常見的馬來酸酐接枝共聚物、丙烯酸酯接枝共聚物，含末端 磺酸基接枝共聚物，不飽和聚醚接枝共聚物等，D型外加劑為活性石灰和有機酸鈣鹽的混合 物，活性石灰和有機酸鈣鹽的重量配比為95-99 1-5，該有機酸鈣鹽可為甲酸鈣或乙酸鈣 等；3)將步驟2得到的各組分進行均勻混合。其中，分選后粗粉煤灰是通過如下步驟得到的將粉煤灰原灰進行分選，得到分選 I級灰和分選后粗粉煤灰。進一步地，上述A、B、C三種外加劑的添加量優(yōu)選為0. 03wt%。D型外加劑添加量 優(yōu)選為10%。進一步地，步驟2中使用振動磨對除熟料和礦渣外的各組分進行超細粉磨。進一步地，步驟3中各組分的混合使用電子計算機DCS系統(tǒng)控制的計量加料系統(tǒng)， 使得混合均勻且穩(wěn)定，有利于該混合物性質(zhì)的穩(wěn)定。本發(fā)明經(jīng)過上述處理得到的水泥組合物，能生產(chǎn)出符合并優(yōu)于國家標準 [GB12958-1999]規(guī)定的通用硅酸鹽水泥產(chǎn)品。


附圖1是本發(fā)明的水泥組合物的制備流程圖。
具體實施例方式實施例1將硅酸鹽水泥熟料、石膏、電廠脫硫石膏、石灰石、礦渣、分選后粗粉煤灰、鍋爐爐 底渣和沸騰爐渣進行粉磨，使得上述各組分的比表面積如下硅酸鹽水泥熟料的比表面積 為300m2/kg，石膏的比表面積為750m2/kg，電廠脫硫石膏的比表面積為700m2/kg，石灰石的 比表面積為900m2/kg，礦渣的比表面積為470m2/kg，分選后粗粉煤灰的比表面積為650m2/ kg，鍋爐爐底渣的比表面積為700m2/kg，沸騰爐渣的比表面積為700m2/kg ；2)分別往粉磨后的硅酸鹽水泥熟料、石膏中加入0. 03襯％的A型外加劑，分別往 粉磨后的電廠脫硫石膏、石灰石加入0. 03襯％的B型外加劑，往礦渣中加入0. 03襯％的C 型外加劑，分別往粉磨后的分選后粗粉煤灰、鍋爐爐底渣和沸騰爐渣中加入5襯％的D型外 加劑，其中，A型外加劑為三乙醇胺、硫酸鈉和氯化鈣的混合物，且三乙醇胺、硫酸鈉和氯 化鈣的重量配比為1 2 2，B型外加劑為甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鈣的混合物，且甲 基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鈣的重量配比為1 4，C型外加劑為凈含量40%的聚羧酸液體 高效減水劑，D型外加劑為活性石灰、甲酸鈣和乙酸鈣的混合物，活性石灰、甲酸鈣和乙酸鈣 的重量配比為99 0. 5 0. 5 ；3)將步驟2得到的各組分進行均勻混合，該混合使用電子計算機DCS系統(tǒng)控制的 計量加料系統(tǒng)。所得水泥產(chǎn)品的主要技術(shù)指標如下3天抗壓強度不小于19.0，28天抗壓強 度不小于36.0，終凝時間不大于6:30h (h是6小時30分鐘)，符合并優(yōu)于國家標準 [GB12958-1999]規(guī)定的硅酸鹽水泥產(chǎn)品。實施例2將硅酸鹽水泥熟料、石膏、電廠脫硫石膏、石灰石、礦渣、分選后粗粉煤灰、鍋爐爐 底渣和沸騰爐渣進行粉磨，使得上述各組分的比表面積如下硅酸鹽水泥熟料的比表面積 為400m2/kg，石膏的比表面積為700m2/kg，電廠脫硫石膏的比表面積為750m2/kg，石灰石的 比表面積為1000m2/kg，礦渣的比表面積為450m2/kg，分選后粗粉煤灰的比表面積為700m2/ kg，鍋爐爐底渣的比表面積為600m2/kg，沸騰爐渣的比表面積為600m2/kg ；2)分別往粉磨后的硅酸鹽水泥熟料、石膏中加入0. 01襯％的A型外加劑，分別往 粉磨后的電廠脫硫石膏、石灰石加入0. 04襯％的B型外加劑，往礦渣中加入0. 02襯％的C 型外加劑，分別往粉磨后的分選后粗粉煤灰、鍋爐爐底渣和沸騰爐渣中加入10襯％的D型 外加劑，其中，A型外加劑為三乙醇胺、硫酸鈉和氯化鈣的混合物，且三乙醇胺、硫酸鈉和氯 化鈣的重量配比為1.5 3 2.5，B型外加劑為甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鹽的混合物， 且甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鹽的重量配比為2 6，C型外加劑為凈含量40%的聚羧酸 液體高效減水劑，D型外加劑為活性石灰、甲酸鈣和乙酸鈣的混合物，活性石灰、甲酸鈣和乙 酸鈣的重量配比為95 2 3；3)將步驟2得到的各組分進行均勻混合，該混合使用電子計算機DCS系統(tǒng)控制的 計量加料系統(tǒng)。
所得水泥產(chǎn)品的主要技術(shù)指標如下3天抗壓強度不小于19.0，28天抗壓強 度不小于36.0，終凝時間不大于6:30h(h是6小時30分鐘)，符合并優(yōu)于國家標準 [GB12958-1999]規(guī)定的硅酸鹽水泥產(chǎn)品。實施例3將硅酸鹽水泥熟料、石膏、電廠脫硫石膏、石灰石、礦渣、分選后粗粉煤灰、鍋爐爐 底渣和沸騰爐渣進行粉磨，使得上述各組分的比表面積如下硅酸鹽水泥熟料的比表面 積為350m2/kg，石膏、的比表面積為800m2/kg，電廠脫硫石膏的比表面積為800m2/kg，石 灰石的比表面積為800m2/kg，礦渣的比表面積為500m2/kg，分選后粗粉煤灰的比表面積為 600m2/kg，鍋爐爐 底渣的比表面積為650m2/kg，沸騰爐渣的比表面積為650m2/kg ；2)分別往粉磨后的硅酸鹽水泥熟料、石膏中加入0. 05襯％的A型外加劑，分別往 粉磨后的電廠脫硫石膏、石灰石加入0. 01襯％的B型外加劑，往礦渣中加入0. 05襯％的C 型外加劑，分別往粉磨后的分選后粗粉煤灰、鍋爐爐底渣和沸騰爐渣中加入15襯％的D型 外加劑，其中，A型外加劑為三乙醇胺、硫酸鈉和氯化鈣的混合物，且三乙醇胺、硫酸鈉和 氯化鈣的重量配比為1 2 3，B型外加劑為甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鹽的混合物，且 甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鹽的重量配比為1 5，C型外加劑為凈含量40%的聚羧酸液 體高效減水劑，D型外加劑為活性石灰和乙酸鈣的混合物，活性石灰和乙酸鈣的重量配比為 98 2 ；3)將步驟2得到的各組分進行均勻混合，該混合使用電子計算機DCS系統(tǒng)控制的 計量加料系統(tǒng)。所得水泥產(chǎn)品的主要技術(shù)指標如下3天抗壓強度不小于19.0，28天抗壓強 度不小于36.0，終凝時間不大于6:30h(h是6小時30分鐘)，符合并優(yōu)于國家標準 [GB12958-1999]規(guī)定的硅酸鹽水泥產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種水泥組合物，其特征在于，包括硅酸鹽水泥熟料、石膏、電廠脫硫石膏、石灰石、礦渣、分選后粗粉煤灰、鍋爐爐底渣和沸騰爐渣。
2.如權(quán)利要求1所述的水泥組合物，其特征在于，各組分的含量如下硅酸鹽水泥熟料30-50重量份石膏1-5重量份電廠脫硫石膏1-5重量份石灰2-10 1■量份礦渣10-30重量份分選后粗粉煤灰10-30重量份鍋爐爐底渣2-10 1■量份沸騰爐渣2-10 1■量份。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水泥組合物，其特征在于，硅酸鹽水泥熟料的比表面積為 300-400m2/kg，石膏的比表面積為700-800m2/kg，電廠脫硫石膏的比表面積為700-800m2/ kg,石灰石的比表面積為800-1000m2/kg，礦渣的比表面積為450-500m2/kg，分選后粗粉煤 灰的比表面積為600-700m2/kg，鍋爐爐底渣的比表面積為600-700m2/kg，沸騰爐渣的比表 面積為 600-700m2/kg。
4.一種制備如權(quán)利要求1-3任一項所述的水泥組合物的方法，其特征在于，包括如下 步驟1)將硅酸鹽水泥熟料、石膏、電廠脫硫石膏、石灰石、礦渣、分選后粗粉煤灰、鍋爐爐 底渣和沸騰爐渣分別進行粉磨，使得上述各組分的比表面積如下硅酸鹽水泥熟料的比 表面積為300-400m2/kg，石膏的比表面積為700-800m2/kg，電廠脫硫石膏的比表面積為 700-800m2/kg,石灰石的比表面積為800_1000m2/kg，礦渣的比表面積為450_500m2/kg，分選 后粗粉煤灰的比表面積為600-700m2/kg，鍋爐爐底渣的比表面積為600-700m2/kg，沸騰爐 渣的比表面積為600-700m2/kg ；2)分別往粉磨后的硅酸鹽水泥熟料、石膏中加入0.01-0. 05wt %的A型外加劑，分 別往粉磨后的電廠脫硫石膏、石灰石加入0. 01-0. 05wt%的B型外加劑，往礦渣中加入 0. 01-0. 05襯％的C型外加劑，分別往粉磨后的分選后粗粉煤灰、鍋爐爐底渣和沸騰爐渣中 加入5-15襯％的D型外加劑，其中，A型外加劑為三乙醇胺、硫酸鈉和氯化鈣的混合物，且三乙醇胺、硫酸鈉和氯化鈣 的重量配比為1-1.5 (2-3) (2-3)，B型外加劑為甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鹽的混合 物，且甲基纖維素醚和木質(zhì)素磺酸鹽的重量配比為1-2 4-6，C型外加劑為凈含量40%的 聚羧酸高效減水劑，D型外加劑為活性石灰和有機酸鈣鹽的混合物，活性石灰和有機酸鈣鹽 的重量配比為95-99 1-5 ；3)將步驟2得到的各組分進行均勻混合。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的木質(zhì)素磺酸鹽為木質(zhì)素磺酸鈣和木 質(zhì)素磺酸鈉按重量比11混合。
6.如權(quán)利要求4或5任一項所述的方法，其特征在于，所述的活性石灰是指分解率為 90-98%,分解溫度900-1050°C的煅燒活性石灰。
7.如權(quán)利要求4-6任一項所述的方法，其特征在于，所述的有機酸鈣鹽為甲酸鈣或乙酸鈣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥組合物及其制備方法。生產(chǎn)水泥的各種原材料及半成品的易磨性不同，以不同的分散度進入水泥組合物中，它們起到的物理及化學(xué)作用的差別也很大。本發(fā)明的水泥組合物及其制備方法能最大限度地發(fā)揮石灰石、礦渣、分選后粗粉煤灰的作用，有利于降低水泥組合物的生產(chǎn)成本并改善水泥組合物的綜合性能。該水泥組合物包括硅酸鹽水泥熟料、石膏、電廠脫硫石膏、石灰石、礦渣、分選后粗粉煤灰、鍋爐爐底渣和沸騰爐渣等。
文檔編號C04B18/14GK101870576SQ201010215079
公開日2010年10月27日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者萬歡明, 劉冬民, 司國民, 歐陽軍, 趙艷琴 申請人:長治市漳山建材有限公司