本發(fā)明屬于節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種綠色環(huán)保水泥。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，人類社會的每一步發(fā)展，幾乎都離不開水泥，人們利用水泥建造高樓大廈、鋪筑道路、架設(shè)橋梁、修建地鐵等，進(jìn)行著大規(guī)模的人類社會基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)活動(dòng)，極大地改善了人類居住、工作和出行環(huán)境，然而在水泥的使用給人類帶來極大方便的同時(shí)，也給我們的生態(tài)環(huán)境帶來巨大的負(fù)面影響。生產(chǎn)熟料的過程是水泥行業(yè)消耗資源和排放污染物最重要的部分，所以減少水泥熟料用量是水泥行業(yè)節(jié)能減排的重要途徑。綠色水泥即無熟料水泥或少熟料水泥，在生產(chǎn)時(shí)不使用或使用很、少量的硅酸鹽水泥熟料，主要利用各類工業(yè)廢渣及一些天然礦物制備而成，均屬于低能耗型水泥，能夠節(jié)約天然資源、能源的消耗，減少污染物排放。隨著水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)的大力推廣，全社會對循環(huán)經(jīng)濟(jì)的高度重視，綠色水泥的發(fā)展越來越被人們認(rèn)同。
生活垃圾焚燒爐渣是指生活垃圾燃燒后剩留在爐床上的渣，主要由熔渣、陶瓷碎片、玻璃、金屬以及一些不可燃物質(zhì)組成。鋁型材廢渣是鋁型材在表面脫脂、酸洗、堿洗、陽極氧化、封孔、著色等表面加工處理過程中產(chǎn)生的廢液，經(jīng)污水處理、沉淀、壓濾等工藝所得到的固體廢棄物，主要成分為氧化鋁。這些廢渣廢渣中除含有可水化反應(yīng)活性的物質(zhì)外，還含有部分重金屬等有害物質(zhì)，它們的堆放處理不僅浪費(fèi)資源，還會占用土地、污染環(huán)境，影響生態(tài)平衡。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對上述問題，公開了一種綠色環(huán)保水泥，該水泥可用少量熟料、大量工業(yè)廢渣來生產(chǎn)水泥，并且對廢渣中的重金屬有一定的固化能力。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方法，一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料5-20份、石膏3-8份、分選生活垃圾焚燒爐渣10-20份、鋁型材廢渣10-20份、冶煉渣30-60份、增強(qiáng)劑0.1-0.5份、助磨劑0.02-0.05份、六價(jià)鉻離子還原劑0.01-0.1份。
所述熟料為硅酸鹽水泥熟料。
所述石膏為天然石膏、硬石膏、脫硫石膏中的一種。
所述分選生活垃圾焚燒爐渣是指選除金屬及未燃盡有機(jī)物后的生活垃圾焚燒渣。
所述鋁型材廢渣是鋁型材在表面脫脂、酸洗、堿洗、陽極氧化、封孔、著色等表面加工處理過程中產(chǎn)生的廢液，經(jīng)污水處理、沉淀、壓濾等工藝所得到的固體廢棄物。
所述冶煉渣是指冶金過程產(chǎn)生的廢渣。
優(yōu)選的，所述冶煉渣為?；郀t礦渣、鋼渣、鎳鐵渣中的一種。
所述增強(qiáng)劑由四磷酸二鈉和偏硼酸鈣組成。
優(yōu)選的，所述增強(qiáng)劑由四磷酸二鈉和偏硼酸鈣按重量比2:1組成。
所述助磨劑為n,n-二甲基甲酰胺、三聚甘油單月桂酸酯、三聚甘油單硬脂酸酯中的一種或兩種。
所述六價(jià)鉻離子還原劑為異抗壞血酸和琥珀酰亞胺中的一種或兩種。
本發(fā)明中硅酸鹽熟料起到堿性激發(fā)劑和晶核的作用；鋁型材廢渣中存在著大量的al-o-al鍵，在堿性環(huán)境下，al-o-al鍵發(fā)生斷裂，在水泥漿體中提供了大量的al-o鍵，可與so42-及ca2+離子結(jié)合生成鈣礬石，加速水化反應(yīng)；二磷酸四鈉對體系中的cu2+、mn2+、fe2+等多種離子都有良好的絡(luò)合性能，還能促進(jìn)鈣鹽、鎂鹽的溶解，有利于水泥水化反應(yīng)；助磨劑有良好的表面活性，促進(jìn)水泥的粉磨效率；六價(jià)鉻離子還原劑可將水泥中高毒性的六價(jià)鉻還原為安全的三價(jià)鉻，減少六價(jià)鉻離子帶來的污染。
需要說明的是，本發(fā)明中生活垃圾焚燒爐渣的比例極為重要，生活垃圾焚燒爐渣中的堿性物質(zhì)可以激發(fā)caso4的活性，使caso4的溶解速度加大，還可以提高體系堿度，加速礦物表層結(jié)構(gòu)在水中的溶解，但體系堿度過高時(shí)會影響ca(oh)2的溶解速度，影響鈣礬石的生成。
本發(fā)明的有益效果
(1)有效利用生活垃圾焚燒爐渣和鋁型材廢渣，減少了環(huán)境污染，生活垃圾焚燒爐渣、鋁型材廢渣和冶煉渣的綜合利用開辟了一條有效途徑。
(2)減少水泥熟料用量，節(jié)約了大量的石灰石、粘土、煤炭等資源和能源，減排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉塵等污染物排放。
具體實(shí)施方式
以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料5份、石膏8份、分選生活垃圾焚燒爐渣10份、鋁型材廢渣20份、冶煉渣30份、增強(qiáng)劑0.5份、助磨劑0.02份、六價(jià)鉻離子還原劑0.1份。
所述熟料為硅酸鹽水泥熟料。
所述石膏為天然石膏。
所述分選生活垃圾焚燒爐渣是指選除金屬及未燃盡有機(jī)物后的生活垃圾焚燒渣。
所述鋁型材廢渣是鋁型材在表面脫脂、酸洗、堿洗、陽極氧化、封孔、著色等表面加工處理過程中產(chǎn)生的廢液，經(jīng)污水處理、沉淀、壓濾等工藝所得到的固體廢棄物。
所述冶煉渣為鋼渣。
所述增強(qiáng)劑由四磷酸二鈉和偏硼酸鈣組成。
所述助磨劑為n,n-二甲基甲酰胺。
所述六價(jià)鉻離子還原劑為異抗壞血酸。
實(shí)施例2
一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料20份、石膏3份、分選生活垃圾焚燒爐渣20份、鋁型材廢渣10份、冶煉渣60份、增強(qiáng)劑0.1份、助磨劑0.05份、六價(jià)鉻離子還原劑0.01份。
所述熟料為硅酸鹽水泥熟料。
所述石膏為硬石膏。
所述分選生活垃圾焚燒爐渣是指選除金屬及未燃盡有機(jī)物后的生活垃圾焚燒渣。
所述鋁型材廢渣是鋁型材在表面脫脂、酸洗、堿洗、陽極氧化、封孔、著色等表面加工處理過程中產(chǎn)生的廢液，經(jīng)污水處理、沉淀、壓濾等工藝所得到的固體廢棄物。
所述冶煉渣為?；郀t礦渣。
所述增強(qiáng)劑由四磷酸二鈉和偏硼酸鈣按重量比3:1組成。
所述助磨劑為三聚甘油單月桂酸酯。
所述六價(jià)鉻離子還原劑為琥珀酰亞胺。
實(shí)施例3
一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料12份、石膏5份、分選生活垃圾焚燒爐渣15份、鋁型材廢渣15份、冶煉渣40份、增強(qiáng)劑0.3份、助磨劑0.025份、六價(jià)鉻離子還原劑0.05份。
所述熟料為硅酸鹽水泥熟料。
所述石膏為脫硫石膏。
所述冶煉渣為鎳鐵渣。
所述增強(qiáng)劑由四磷酸二鈉和偏硼酸鈣按重量比2:1組成。
所述助磨劑為三聚甘油單硬脂酸酯。
所述六價(jià)鉻離子還原劑由異抗壞血酸和琥珀酰亞胺按重量比1:1組成。
實(shí)施例4
一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料9份、石膏7份、分選生活垃圾焚燒爐渣14份、鋁型材廢渣18份、冶煉渣50份、增強(qiáng)劑0.3份、助磨劑0.04份、六價(jià)鉻離子還原劑0.03份。
所述熟料為硅酸鹽水泥熟料。
所述石膏為硬石膏。
所述分選生活垃圾焚燒爐渣是指選除金屬及未燃盡有機(jī)物后的生活垃圾焚燒渣。
所述鋁型材廢渣是鋁型材在表面脫脂、酸洗、堿洗、陽極氧化、封孔、著色等表面加工處理過程中產(chǎn)生的廢液，經(jīng)污水處理、沉淀、壓濾等工藝所得到的固體廢棄物。
所述冶煉渣為?；郀t礦渣。
所述增強(qiáng)劑由四磷酸二鈉和偏硼酸鈣按重量比2:3組成。
所述助磨劑由三聚甘油單月桂酸酯和三聚甘油單硬脂酸酯按重量比1:1組成。
所述六價(jià)鉻離子還原劑由異抗壞血酸和琥珀酰亞胺按重量比5:1組成。
實(shí)施例5
一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料13份、石膏6份、分選生活垃圾焚燒爐渣16份、鋁型材廢渣18份、冶煉渣45份、增強(qiáng)劑0.2份、助磨劑0.04份、六價(jià)鉻離子還原劑0.06份。
對比例1
一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料12份、石膏5份、分選生活垃圾焚燒爐渣15份、鋁型材廢渣15份、冶煉渣40份、助磨劑0.025份、六價(jià)鉻離子還原劑0.05份。
所述熟料為硅酸鹽水泥熟料。
所述石膏為脫硫石膏。
所述冶煉渣為鎳鐵渣。
所述助磨劑為三聚甘油單硬脂酸酯。
所述六價(jià)鉻離子還原劑由異抗壞血酸和琥珀酰亞胺按重量比1:1組成。
對比例2
一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料12份、石膏5份、鋁型材廢渣15份、冶煉渣55份、增強(qiáng)劑0.3份、助磨劑0.025份、六價(jià)鉻離子還原劑0.05份。
所述熟料為硅酸鹽水泥熟料。
所述石膏為脫硫石膏。
所述冶煉渣為鎳鐵渣。
所述增強(qiáng)劑由四磷酸二鈉和偏硼酸鈣按重量比2:1組成。
所述助磨劑為三聚甘油單硬脂酸酯。
所述六價(jià)鉻離子還原劑由異抗壞血酸和琥珀酰亞胺按重量比1:1組成。
對比例3
一種綠色環(huán)保水泥，由以下重量份數(shù)的原料組成：熟料12份、石膏5份、分選生活垃圾焚燒爐渣15份、鋁型材廢渣15份、冶煉渣40份、增強(qiáng)劑0.3份、助磨劑0.025份。
所述熟料為硅酸鹽水泥熟料。
所述石膏為脫硫石膏。
所述冶煉渣為鎳鐵渣。
所述增強(qiáng)劑由四磷酸二鈉和偏硼酸鈣按重量比2:1組成。
所述助磨劑為三聚甘油單硬脂酸酯。
性能測試
將實(shí)施例1-5及對比例1-2的水泥按gb/t1346-2001的方法測定標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性；按gbt17671-1999測定膠砂強(qiáng)度；按gb31893-2015《水泥中水溶性鉻(ⅵ)的限量及測定方法》測六價(jià)鉻，結(jié)果見表1。
表1性能測試結(jié)果
最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。