本发明专利技术公开了一种利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥，其生料按以下重量比的原料配制：高镁采矿废石25‑35%、电解铝渣20‑35%、磷矿尾渣30‑45%、硫酸渣5‑10%。本发明专利技术采用工业固体废物作为原料，不再需要消耗价格昂贵的铝矾土等，大大降低了生产成本，同时充分利用了高镁采矿废石、磷矿尾渣、电解铝渣、硫酸渣等工业固废，提高了工业固废物的利用率，节约不可再生资源，而且水泥熟料具有较低的烧成温度，熟料结粒细小均匀齐整，可稳定磷铝酸钙、铝酸钙固溶体、磷酸钙固溶体及玻璃体的特性，且熟料具有易磨性。
Phosphorous aluminate cement produced by industrial waste residue and production method thereof
The invention discloses a method of utilizing industrial waste cement production, the raw materials according to the weight ratio of raw materials: high magnesium mining waste rock 25 35%, 35%, 20 aluminum slag phosphate tailings 30 45%, 5 10% sulfuric acid residue. The invention adopts industrial solid waste as raw material, no longer need to consume expensive bauxite, greatly reduce the production cost, but also makes full use of the high magnesium phosphate tailings, mining waste rock, electrolytic aluminum slag, sulfuric acid residue and other industrial solid waste, improve the utilization rate of industrial solid waste, saving non renewable resources, and cement clinker with low sintering temperature, clinker grain fine and uniform neat, stable characteristics of phosphorus calcium aluminate, calcium aluminate, calcium phosphate solid solution solid solution and the vitreous body, and has the clinker grindability.
【技术实现步骤摘要】
一种利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥及其生产方法
本专利技术涉及一种磷铝酸盐水泥，具体涉及一种利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥及其生产方法，属特种水泥生产
技术介绍
磷铝酸盐水泥具有快硬、早强、高强等优良的力学性能，水泥浆体系具有优良的耐久性、抗冻性、抗碳化、抗化学腐蚀、抗渗透等能力，广泛应用于抢修工程、海洋工程等方面。磷铝酸盐水泥是由铝质、铁质、钙质、硅质及含磷矿物材料经配料、粉磨、烧成、磨制等制备工艺过程获得，其矿物组分主要是磷铝酸钙、铝酸钙固溶体、磷酸钙固溶体和部分玻璃体。但由于磷铝酸盐水泥生产中需消耗大量的价格昂贵的铝矾土，且需要较高的烧成温度，采用的复合矿化剂中MgO的价格也昂贵，使得生产成本非常昂贵。高镁采矿废石是石灰矿山开采中最常见的采矿废石，因其高镁夹层中MgO超标，绝大部分含量超过3.2%，不能直接作为磷铝酸盐水泥原料使用，不然会引起磷铝酸盐水泥产品的安定性不良。磷矿尾渣是磷矿石采矿后产生的尾渣，目前磷矿尾渣大量积累，影响环境。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种全部利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥及其生产方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案之一：一种利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥，其特征在于，生料按以下重量比的原料配制：高镁采矿废石25-35%、电解铝渣20-35%、磷矿尾渣30-45%、硫酸渣5-10%。优选地，上述磷铝酸盐水泥生料中SiO2含量8.0-11.5%，Al2O3含量15-32%，CaO含量20-30%，P2O5含量6-18%，MgO含量3.2-5.5%，Fe2O3含量2.0-8.0%。本专利技术采用的技术方案之二：一种利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥的生产方法，其特征在于，将生料配制混合后送入粉磨装置，粉磨均化后，进行煅烧，然后经过篦冷机冷却后制得。优选地，上述煅烧的具体过程是将均化后的生料粉料送入五级预热器中，生料粉在预热器中与来自窑尾的热烟气充分高效地进行热交换，将入窑生料由常温迅速预热到850℃以上，同时将窑尾尾气温度降低到315±10℃；然后在离心力和重力作用下与烟气分离进入分解炉，在分解炉内进行预分解，分解炉内温度主要由窑尾喷入的燃料燃烧及三次热风提供；预分解的生料进入回转窑内后，在窑内进行煅烧至部分或全部熔融，煅烧过程中保证窑内弱氧化气氛，烧成带温度控制在1250℃～1350℃，窑内温度主要由窑头喷入煤粉燃烧及二次热风提供；煅烧后的高温熟料经过篦冷机冷却后得到磷铝酸盐水泥熟料。相比现有技术而言，本专利技术的有益效果是：1.采用工业固体废物作为原料，不再需要消耗价格昂贵的铝矾土等，大大降低了生产成本，同时充分利用了高镁采矿废石、磷矿尾渣、电解铝渣、硫酸渣等工业固废，提高了工业固废物的利用率，节约不可再生资源；2.高镁采矿废石中MgO较高，进行配料后，提高了MgO的系数，而MgO对液相量有较大的影响，与Fe2O3的系数接近，起到矿化剂的作用，可降低熟料烧成温度100～150℃，降低煤耗；3.本专利技术的水泥熟料具有较低的烧成温度，熟料结粒细小均匀齐整，可稳定磷铝酸钙、铝酸钙固溶体、磷酸钙固溶体及玻璃体的特性，且熟料具有易磨性；4.熟料中MgO含量控制在4.0-5.5%，利用其方镁石水化形成水镁石产生延缓性微膨胀，利用微膨胀部分补偿磷铝酸盐水泥在使用过程中体积收缩，提高抗裂性和耐久性；5.磷铝酸盐水泥熟料可在五级旋风预热器带窑外分解炉的干法生产线上实施工业化生产，烧成温度只需控制在1250℃～1350℃即可满足煅烧要求。具体实施方式现结合具体实施例来对本专利技术作进一步的阐述。显然，不能因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均应属于本专利技术的保护范围。下述实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。实施例一1.将高镁采矿废石、磷矿尾渣、电解铝渣、硫酸渣等原材料破碎后分别入原料储库进行储备。2.生料配料：按高镁采矿废石30%，电解铝渣32%，磷矿尾渣30%，硫酸渣8%，通过计量秤进行配料。各原材料的化学组分如表1所示，在干燥状态下的生料中各化学组分质量百分比如表2中示例1所示。3.将配好的生料混合后送入立磨（球磨）粉磨，粉磨后进入均化库均化。4.将均化库的生料粉送入五级预热器中，生料粉在预热器中与来自窑尾的热烟气充分高效地进行热交换，将生料由常温迅速预热到850℃以上，同时将窑尾尾气温度降低到315±10℃；然后生料粉在离心力和重力作用下与烟气分离进入分解炉，在分解炉内进行预分解，分解炉内温度主要由窑尾喷入的燃料燃烧及三次热风提供。5.经预分解的生料进入回转窑内后，在窑内进行煅烧至部分或全部熔融，煅烧过程中保证窑内弱氧化气氛，烧成带温度控制在1250℃～1350℃。窑内温度主要由窑头喷入煤粉燃烧及二次热风提供。6.煅烧后的高温熟料出窑后，经过篦冷机冷却，送入熟料储库储存，从而制得本专利技术的磷铝酸盐水泥熟料。熟料中各化学成分及矿物组分如表3中示例1所示，熟料的物理性能如表4中示例1所示。实施例二将实施例一中步骤（2）生料配料设计为：高镁采矿废石33%，电解铝渣25%，磷矿尾渣35%，硫酸渣7%，通过计量秤进行配料。各原材料的化学组分如表1所示，而在干燥状态下的生料中各化学组分质量百分比如表2中示例2所示。其余步骤同实施例一。熟料中各化学成分及矿物组分如表3中示例2所示，熟料的物理性能如表4中示例2所示。实施例三将实施例一中步骤（2）生料配料设计为：高镁采矿废石30%，电解铝渣24%，磷矿尾渣40%，硫酸渣6%，通过计量秤进行配料。各原材料的化学组分如表1所示，而在干燥状态下的生料中各化学组分质量百分比如表2中示例3所示。其余步骤同实施例一。熟料中各化学成分及矿物组分如表3中示例3所示，熟料的物理性能如表4中示例3所示。实施例四将实施例一中步骤（2）生料配料设计为：高镁采矿废石25%，电解铝渣24%，磷矿尾渣45%，硫酸渣6%，通过计量秤进行配料。各原材料的化学组分如表1所示，而在干燥状态下的生料中各化学组分质量百分比如表2中示例4所示。其余步骤同实施例一。熟料中各化学成分及矿物组分如表3中示例4所示，熟料的物理性能如表4中示例4所示。表1：四个实施例中原材料的化学组成原材料LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2OP2O5高镁采矿废石43.031.260.300.1048.775.930.050.10电解铝渣2.042.0970.981.751.333.010.320.64硫酸渣17.1825.1210.3536.165.371.781.690.54磷矿尾渣18.9623.721.040.4836.46.840.120.6421.36表2：四个实施例中在干燥状态下生料的化学组成示例LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2OP2O5119.729.5723.943.6325.814.040.290.476.41221.5010.3018.933.1728.844.180.260.457.48320.8111.0718.162.8129.034.140.240.478.54419.46本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥，其特征在于，生料按以下重量比的原料配制：高镁采矿废石25‑35%、电解铝渣20‑35%、磷矿尾渣30‑45%、硫酸渣5‑10%。
【技术特征摘要】
1.一种利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥，其特征在于，生料按以下重量比的原料配制：高镁采矿废石25-35%、电解铝渣20-35%、磷矿尾渣30-45%、硫酸渣5-10%。2.根据权利要求1所述的利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥，其特征在于，上述磷铝酸盐水泥生料中SiO2含量8.0-11.5%，Al2O3含量15-32%，CaO含量20-30%，P2O5含量6-18%，MgO含量3.2-5.5%，Fe2O3含量2.0-8.0%。3.根据权利要求2所述的利用工业废渣生产的磷铝酸盐水泥的生产方法，其特征在于，将生料配制混合后送入粉磨装置，粉磨均化后，进行煅烧，然后经过篦冷机冷却后制得。4.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：覃爱平，程海平，
申请(专利权)人：葛洲坝石门特种水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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