一种以废弃物为原料的水泥及水泥熟料的制备方法技术

本发明专利技术的目的是为了利用大量排放的转炉渣、粉煤灰和废弃的玻璃，以解决环境污染问题、实现资源的有效利用，提供了一种以废弃物为原料的水泥及水泥熟料的制备方法，属于固体废弃物综合利用和建筑材料领域。该方法以转炉渣、粉煤灰、玻璃渣和生石灰为原料，各原料按重量百分比的配比为：转炉渣8.3～9.5％、粉煤灰13.5～18.8％、玻璃渣14.6～20％、生石灰57～58.3％；经原料预均化、生料粉磨、成球、熟料煅烧、粉磨过程，制成水泥熟料，再将熟料、石膏和转炉渣或粉煤灰混合，制成水泥。本发明专利技术的水泥既可作为水泥原料，也可作为掺合料使用，降低了水泥的生产成本，并且制备工艺简单，减少相关的天然资源的利用，更有利于水泥产品的推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体废弃物综合利用和建筑材料领域，具体地说是一种W废弃物转炉 渣、粉煤灰和玻璃渣为原料的水泥及水泥熟料的制备方法。
技术介绍
我国是钢铁大国，同时，火力发电也是我国的主要发电方式，运两种工业所产生 的主要废弃物一-转炉渣、粉煤灰的产量不断增加。转炉渣作为炼钢工艺过程中必然的副 产品，其产量随着钢产量的增加大幅攀升，目前我国渣与钢铁的比例基本上维持在100kg/ t--130kg/t，而转炉渣回收利用的能力也很有限，而传统的处理方法也很难实现转炉渣的 循环利用；我国的产煤量很大，因此在用火力发电的过程中将煤炭定为了主要的燃料，电力 工业的发展必然带来粉煤灰产量的增加。 我国转炉渣的主要化学成分为二氧化娃，氧化巧，氧化侣，氧化铁和氧化儀等，是 水泥的重要组分；同时在转炉渣中含有娃酸二巧和娃酸Ξ巧，水化可产生胶凝作用，因此W 转炉渣为主要原料制备水泥具有很好的结合点，是一项"变废为宝"的可行技术，对环境保 护具有重要意义。W转炉渣为主要原料制备水泥为转炉渣的回收利用找到了新的有效的途 径，同时对于提高钢铁废渣的利用率，增加企业经济效益，减轻环境污染具有重要的意义。 粉煤灰中含有很多稀有的微量元素W及一些经济价值很高的有机物质，因此通过 一些回收、提炼、析取等方式对粉煤灰进行二次开发和利用，近年来，粉煤灰还开始应用于 道路工程建设，为粉煤灰的商品资源化开发出了一个新的领域和方向，具有重要的社会经 济效益。虽然我国粉煤灰的应用技术已达到国际平均水平W上，但是，其具有地域性和季节 性，粉煤灰的累积堆放还是给环境带来了严重的危害。 阳〇化]我国玻璃的生产、使用量都很大，并产生大量的废玻璃。回收再利用也成为了很多 国家处理废旧玻璃的绿色方式，但与发达国家相比，我国废旧玻璃的回收率只有13~15% 左右，废玻璃利用率很低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了利用大量排放的转炉渣、粉煤灰和废弃的玻璃，W解决环境 污染问题、实现资源的有效利用，提供了一种W废弃物为原料的水泥及水泥熟料的制备方 法。该方法W转炉渣、粉煤灰、玻璃渣和生石灰为原料，经原料预均化、生料成球、般烧、熟料 冷却、粉磨过程，制成水泥熟料，再将熟料、石膏和转炉渣或粉煤灰混合，制成水泥。本专利技术 的水泥既可作为水泥原料，也可作为渗合料使用，不仅降低了水泥的生产成本，而且制备工 艺简单，减少相关的天然资源的利用，更有利于水泥产品的推广。 一种W废弃物为原料的水泥熟料的制备方法，包括W下步骤： 1)原料预均化 取原料转炉渣、粉煤灰、玻璃渣和生石灰，混合均匀，各原料按重量百分比的配比 为：转炉渣8. 3~9. 5%、粉煤灰13. 5~18. 8%、玻璃渣14. 6~20%、生石灰57~58. 3%; 所述的转炉渣、粉煤灰、玻璃渣和生石灰均为烘干的、粉磨至80μπι方孔筛筛余量 《10%的粉末； W11] 其中，转炉渣中各组分的重量百分比组成为：CaO30~35%，Si〇230~35%， AI2O310 ~15%，Mg0 10 ~15%，Ti〇28~12%，其他 3 ~10% ; 粉煤灰中各组分的重量百分比组成为：Si〇245~60%，Al2〇3 25~35%，化2〇3 5 ~10%，CaO3 ~6%，其他 5 ~12%; 阳〇1引。生料成球 将混合均匀的生料加入适量水，制成直径为5~10mm的料球； 阳〇1引扣生料般烧 先将加热炉炉溫升溫到750~850°C，然后将料球置于炉内随炉升溫，升溫至 1350°C~1450°C，并保溫1~2小时； 4)熟料冷却 般烧完成后，将料球取出隔水放入溫度《20°C的冷水中，采用水泽急冷的方式制 成熟料；W熟料粉磨 将熟料在烘箱中于80~100°C充分干燥，再放入球磨机中粉磨至80μπι方孔筛筛 余量《10%，即得到水泥熟料粉料。 上述制得的水泥熟料，率值为ΚΗ= 0.86~0. 90,SM= 2. 1~2.6,ΙΜ= 1. 2~ 1.6; 上述制得的水泥熟料的主要成分为娃酸Ξ巧C3S、娃酸二巧C2S、侣酸Ξ巧 3Ca0 ·Alz化，属于娃酸盐类水泥； 利用上述水泥熟料配置的水泥，由上述方法制备的水泥熟料、转炉渣和石膏混合 均匀而成；各组成成分的百分含量为：78~93%熟料、5~20%转炉渣、2~3. 5%石膏； 转炉渣中各组分的重量百分比组成为：CaO30~35%，Si化30~35%，Alz化 10 ~15%，Mg0 10 ~15%，Ti〇28~12%，其他 3 ~10% ; 或者，利用上述水泥熟料配置的水泥，由上述方法制备的水泥熟料、粉煤灰和石膏 混合均匀而成；各组成成分的百分含量为：83~98%熟料、0~15%粉煤灰、2~3. 5%石膏 粉； 煤灰中各组分的重量百分比组成为Si化45~60%，Alz化25~35%，化2化5~ 10%，CaO 3~6%，其他5~12%。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果为： 1、由于转炉渣中化0、f-化0Je0、Mg0的含量相对较高，用于生产水泥可加强水泥 强度及耐久性，同时减少资源消耗，减轻环境负荷； 2、由于转炉渣资源广泛，本专利技术制备的产品既可作为水泥原料，也可作为渗合料 使用，降低了水泥的生产成本，并且制备工艺简单，减少相关的天然资源的利用，更有利于 水泥产品的推广。【附图说明】 图1、本专利技术中水泥熟料的制备流程图。【具体实施方式】 下面结合具体的实施方式对本专利技术的内容作进一步说明和补充。 实施例中使用的转炉渣中各组分的重量百分比组成为：CaO31.65%，Si〇2 30.47%，Al2〇311.83%，Mg011.72%，Ti〇29. 43%，其他 4. 9%; 阳〇3引粉煤灰中各组分的重量百分比组成为：Si化52. 03 %，Al2〇3 30. 15 %，化203 7. 29%，CaO4. 38%，其他 6. 15%。 本专利技术实施例中采用的球磨机为Φ 1200X2400型球磨机。 本专利技术实施例中采用的赔烧设备为KLX-17A节能型快速升溫高溫电炉。 本专利技术实施例中采用EX-2500型X-射线衍射仪，分析水泥熟料的物相组成。 本专利技术实施例中采用WDW3100 -微控电子万能试验机，测试水泥样品的抗压强度 和抗折强度。 检测样品的制备：将实施例中的熟料与转炉渣或粉煤灰W及石膏按照一定的比例 混合，制成水泥，再在水泥中加入适量水揽拌均匀，制成大小相同且边长为40毫米的立方 体水泥块，分别保养7天和28天后，测试其抗压强度和抗折强度。 阳〇例 实施例1 一种水泥熟料的制备方法如下： 阳OW 1)将水泥熟料的原料按照如下质量百分比取料：转炉渣8. 3%、粉煤灰18. 8%、玻 璃渣14. 6 %、生石灰58. 3 %，并且W上原料均为烘干的、粉磨至80μm方孔筛筛余量《10 % 的粉末；再用揽拌机将原料揽拌均匀； 2)将混合均匀的原料加入适量水，制成直径7± 1mm的料球，然后将料球置于刚玉 相锅中； 阳0创如将相锅置于800± 10°C的电炉中，随炉升溫至1350°C，再保溫1小时； 4)般烧当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以废弃物为原料的水泥熟料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)原料预均化取原料转炉渣、粉煤灰、玻璃渣和生石灰，混合均匀；2)生料成球将混合均匀的原料加入适量水，制成直径为5～10mm的料球；3)生料煅烧先将加热炉炉温升温到750～850℃，然后将料球置于炉内随炉升温，升温至1350℃～1450℃，再保温1～2小时；4)熟料冷却煅烧完成后，将料球取出隔水放入温度≤20℃的冷水中，采用水淬急冷的方式制成熟料；5)熟料粉磨将熟料在烘箱中于80～100℃充分干燥，再放入球磨机中粉磨至80μm方孔筛筛余量≤10％的粉末，即得到水泥熟料粉料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雪飞，薛向欣，杨合，边冲冲，牛梦超，杨延涛，高小尧，王思蒙，张志男，隋钰莹，陈星昱，崔志朋，朴勇俊，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21