矿渣碱水泥及其制造方法技术

本发明专利技术涉及的是矿渣碱水泥及其制造方法，其特征是采用矿渣、固体高碱激发剂及缓凝剂作原料，经烘干后共同磨细制得水泥，既可以象硅酸盐水泥一样方便使用，其物理力学性能又优于同标号的其它水泥，同时工艺投资少，生产设备简单，充分利用了废渣，变废为宝，改善环境，社会和经济效益显著。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 本专利技术属于水泥制造领域。 传统的水泥制造方法是采用两磨一烧工艺，即将原材料磨细焙烧生成熟料，再将熟料与掺料磨细。此工艺投资大，能耗高，全国每年排放的冶金废渣、粉煤灰、化工高碱废渣数以亿吨，大多无法有效利用，严重污染生态环境。六十年代初期，苏联科学家开始对碱可激发矿渣的潜在活性进行研究，利用强碱激发矿渣潜在活性，使之凝结硬化，得到象水泥石一样的固化体，即所称的碱矿渣水泥和混凝土。它实际上是使用具有一定细度的矿渣粉，该粉不能象硅酸盐水泥一样独自与水作用凝结硬化，在应用时需要将强碱激发剂配制成液体，或用液体作为激发剂，再与矿渣粉、集料混合搅拌成混凝土，使用、运输都极为不便。而如果将固体碱激发剂与矿渣共磨成水泥，由于固体碱较昂贵，所以不仅成本高，而且水泥强度又较低，故难以推广应用。 本专利技术的目的是提供一种矿渣碱水泥及其制造工艺，所生产的矿渣碱水泥可以和普通硅酸盐水泥一样使用，该工艺可以减少投资，降低能耗，而所生产的水泥早期强度高，后期强度有较大增长，具有更好的物理力学性能。 本专利技术的解决方案是，使用矿渣、固体高碱激发剂及缓凝剂作原料，经烘干至残余水分不大于1%，共同粉磨至所需细度即成水泥，其中高碱激方发剂中含碱量为以当量Na2O重量计为8～55%，矿渣与高碱激发剂的配比为100∶(3～60)。 在上述技术方案中，矿渣与高碱激发剂的配比是按照下述原则配制，矿渣中的(SiO2)和(Al2O3)的总量与高碱激发剂中的(K2O)和(Na2O)总量之比 ((SiO2)＋ (Al2O3))/((Na2O) + (K2O)) = 60/1 ～ 20/1 ，且水泥中的(CaO)与(SiO2)和(Al2O3)总量之比需满足 ((CaO))/((SiO2) + (Al2O3)) = 1/2 ～ 1/0.5 ，确定高碱激发剂中碱的含量以确保可靠激发矿渣潜在活性。将原料烘干至残余水分不大于1%，一方面便于粉磨，另一方面制得的水泥在使用前不会板结。将烘干的原料共同粉磨，使原料能够充分混合，通过试验，经共同粉磨，使原料充分混合后制得的水泥，其物理力学性能得到很大提高。 本专利技术的详细内容进一步描述如下 所述的矿渣包括水淬高炉矿渣、磷渣、钢渣、粉煤灰及锰渣等有色金属矿渣中的一种或几种，充分利用了冶金行业排放的废渣，变废为宝，又改善了环境。所述的高碱激发剂包括芒硝、钙芒硝、化工碱渣、纯碱、硫酸钠、熟料、生石灰等中的一种或几种，这样，一方面采用固体碱可以和矿渣一起共同粉磨，充分混合，提高水泥的物理力学性能，另一方面制得的水泥可以和普通水泥一样使用，十分方便，从而避免了需将强碱激发剂配成液体使用所带来的弊病。同时由于采用固体碱作激发剂，使用高碱的范围相对扩大了，除了价格较昂贵的固态纯碱外，其它一些廉价的碱物质以及碱渣均可以使用，不仅降低了成本，而且还可以变废为宝，综合利用。所述的缓凝剂包括石膏、磷石膏、黄磷矿渣、糖、柠檬酸等中的一种或几种。 本专利技术所制的水泥细度为4900孔/cm2筛余不大于15%，以保证制得的水泥满足工程需要。 本专利技术提供的矿渣水泥及其制造方法由于其原料及工艺的特点，使制得的水泥在使用时象普通硅酸盐水泥一样，而且该水泥具有早期强度高，后期强度增长大，物理力学性能优于同标号其它水泥的特点。按此配方与生产方法的矿渣碱水泥，工艺投资少，生产设备简单，节约了能源，并且充分利用了废渣，化害为益，改善环境，社会和经济效益显著。 本专利技术的具体实例方案由以下实施例给出，并进一步说明本专利技术的效果。 实施例1 将冶金锰渣、化工钠盐废渣、磷石膏在烘干炉中烘干，使残余水分不大于1%，按以下配比共同在粉磨机中磨细至4900孔/cm2，筛余不大于15%。 配比锰渣∶化工钠盐废渣∶熟料∶磷石膏＝68∶15∶10∶7 按照水泥质量检测标准，得如下检测结果 该配比制作成的水泥达到普通硅酸盐水泥525(早强)型标准。 锰渣、化工钠盐废渣、熟料的化学成分如下 实例2 将水淬高炉矿渣、石灰、化工钠盐废渣、磷石膏烘干，按如下配比共同混磨至细度为4900孔/cm2筛余不大于15%。 水淬矿渣∶化工钠盐废渣∶石灰∶磷石膏＝75∶15∶3∶7 按照水泥质量检测标准，得如下检测结果 该例水泥达到普通硅酸盐水泥425R(早强)型标准。权利要求1、一种，本专利技术的特征是使用矿渣、固体高碱激发剂及缓凝剂作原料，经烘干至残余水分不大于1%，共同粉磨至所需细度即成水泥，其中矿渣与高碱激发剂的配比为100∶(3～60)。2、根据权利要求1所述的，其特征是所述的矿渣包括水淬高炉矿渣、磷渣、钢渣、粉煤灰及锰渣等有色金属矿渣中的一种或几种。3、根据权利要求1所述的，其特征是高碱激发剂包括芒硝、钙芒硝、化工碱渣、纯碱、硫酸钠、熟料、生石灰等中的一种或几种。4、根据权利要求1所述的，其特征是缓凝剂包括石膏、磷石膏、黄磷矿渣、糖、拧檬酸等中的一种或几种。全文摘要本专利技术涉及的是，其特征是采用矿渣、固体高碱激发剂及缓凝剂作原料，经烘干后共同磨细制得水泥，既可以象硅酸盐水泥一样方便使用，其物理力学性能又优于同标号的其它水泥，同时工艺投资少，生产设备简单，充分利用了废渣，变废为宝，改善环境，社会和经济效益显著。文档编号C04B7/153GK1094382SQ93110678公开日1994年11月2日 申请日期1993年4月24日 优先权日1993年4月24日专利技术者陈达宪, 刘清汉, 张卫党, 黄承瑞 申请人:湖南省建筑材料研究设计院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿渣碱水泥及其制造方法，本专利技术的特征是使用矿渣、固体高碱激发剂及缓凝剂作原料，经烘干至残余水分不大于１％，共同粉磨至所需细度即成水泥，其中矿渣与高碱激发剂的配比为１００∶（３～６０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈达宪，刘清汉，张卫党，黄承瑞，
申请(专利权)人：湖南省建筑材料研究设计院，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]