本发明专利技术公开了一种快硬早强水硬性胶凝材料的制备方法，其特征是包括：按原料组成和质量百分比例为氧化钙残渣40%～70%、铝矾土10%～30%、磷石膏0～10%、硫铁矿烧渣0～20%的配比取各原料；将各原料按配比取量、混合后粉磨至200目无筛余，制得生料；将生料置于1250～1350℃下煅烧30～60分钟后，急冷至室温，制得熟料；将熟料与天然二水石膏按85～95∶5～15的质量比例取量、混合粉磨至比表面积为400～550m2/Kg，即制得快硬早强水硬性胶凝材料。采用本发明专利技术，充分利用工业废渣，变废为宝，节能减排，制得的水硬性胶凝材料是一种节能、环保型的胶凝材料，性能良好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建材行业中胶凝材料的制备方法，涉及ー种快硬早强水硬性胶凝材料的制备方法，特别涉及ー种以废弃物一湿法制硫酸排出的磷石膏、硫磺分解磷石膏制硫酸エ艺中的氧化钙残渣、热法制硫酸的硫铁矿烧渣和(低品位)铝矾土等为原料制备具有快硬早强特点的水硬性胶凝材料的方法。采用本专利技术制得的水硬性胶凝材料可代替传统的胶凝材料应用于建材行业，且具有早强快硬的特点。
技术介绍
目前，硅酸盐水泥是使用量最大的一种传统的水硬性胶凝材料，但它的生产排出了大量的ニ氧化碳气体，通常每生产I吨水泥排出O. 97吨的ニ氧化碳，其排放总量占据人为排放ニ氧化碳总量的6%以上，造成巨大的环境压力；硅酸盐水泥熟料的煅烧温度通常在1400 1450°C，需耗费大量的煤炭资源，而且熟料的强度较高、易磨性较差，水泥的制备又耗费大量的电能；硅酸盐水泥又存在凝结慢、早期強度低的不足，降低了施工的效率。随着国家对“节能降耗减排”政策的提出，硅酸盐水泥的生产逐渐受到限制，迫切需要新的替代女ロ)PR ο磷石膏是湿法磷酸生产中排出的エ业废渣，因未能得到有效地资源化利用而堆积，不仅侵占了土地资源，而且由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壌的污染。现有专利申请号200910216325. 2公开了ー种用硫磺还原分解磷石膏的方法,该方法是先将磷石膏放入反应器中并在惰性氛围下升温至500 900°C预热10 30分钟，然后通入摩尔分率为10 50%的气态硫磺与磷石膏进行反应I 2小时后，将所得硫化钙料块研磨后再与磷石膏按摩尔比I I. 5:3混合均匀，并在非氧化气氛中、1000 1400°C下焙烧O. 5 3小时，所得的固体残渣主要是CaO和SiO2,并含有Al2O3,Fe203、SO3等成分，但并无直接利用价值。目前该技术已得到国家“十二五” 863重大项目的支持，未来几年内将成为处理磷石膏的推广技术，但氧化钙残渣的利用也将面临挑战。煅烧中低品位的硫铁矿制取硫酸是中国的新技木，但相对于传统的エ艺，该方法会产生大量的エ业废洛一硫铁矿烧渣。由于矿藏和生产设备的不同，每生产I吨的硫酸要产出O. 7 I. O吨的烧渣，我国每年要排出超过1000万吨的烧渣，大约占到化工废物的30%。现有技术中，关于硫铁矿烧渣循环利用的研究已有所报道，例如回收重金属、制备建筑材料、用于土壤改良等，但总体的利用率仍然很低。目前，关于氧化钙残渣利用的报道还鲜为少见，大量エ业废渣的堆积会带来严重的环境问题，如何有效地循环利用这些废渣是科研工作者面临的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的g在克服现有技术中的不足，综合利用废弃物——氧化钙残渣、磷石膏、硫铁矿烧渣和(低品位)铝矾土，提供；从而 消耗大量的エ业废渣，变废为宝，实现环保效益和经济效益的双收。本专利技术的内容是，其特征是包括下列步骤 a、配料按原料组成和质量百分比例为氧化钙残渣40% 70%、铝矾土10% 30%、磷石膏O 10%、硫铁矿烧渣O 20%的配比取各原料； b、混合粉磨将各原料按配比取量、混合后粉磨至200目无筛余，制得生料； C、煅烧将生料置于1250 1350°C下煅烧30 60分钟后，急冷至室温，制得熟料；d、制备胶凝材料将熟料与天然ニ水石膏按85 95:5 15的质量比例取量、混合粉磨至比表面积为400 550m2/Kg，即制得快硬早强水硬性胶凝材料。本专利技术的内容中所述步骤a配料替换为按原料组成和质量百分比例为氧化钙残渣40% 70%、铝矾土 10% 30%、磷石膏3% 10%、硫铁矿烧渣3% 20%的配比取各原料。本专利技术的内容中步骤c所述急冷至室温是采用风机吹风的方式急冷至室温。本专利技术的内容中步骤a中所述氧化钙残渣的主要化学组成和质量百分比例为CaO 65 73%、Si0215 18%、A12034 5%、Fe2032 3%、S032 6%、烧失量 3 5% ;—般为硫磺分解磷石膏制硫酸エ艺中的氧化钙残渣。本专利技术的内容中步骤a中所述铝矾土的主要化学组成和质量百分比例为CaOO. 05 O. 8%、Si022 3 30%、Al20352 62%、Fe2O3O. 5 I. 2%、SO3O 2%、烧失量 10 15%;即为低品位铝矾土。本专利技术的内容中步骤a中所述磷石膏的主要化学组成和质量百分比例为CaO25 30%、Si0212 18%,Al2O3O. 4 I. 0%,Fe2O3O O. 2%、S0335 44%、烧失量 15 20% ；一般为湿法制硫酸排出的磷石膏。本专利技术的内容中步骤a中所述硫铁矿烧渣的主要化学组成和质量百分比例为CaO I. 5 4. 0%、Si0225 35%、A120325 30%、Fe20325 35%、S03%1. 5 2. 5、烧失量 3 5% ;一般为热法制硫酸的硫铁矿烧渣。本专利技术的内容中步骤c制得熟料的矿物组成和质量百分比按设计为=C2S 30% 55%、C4A3 20% 40%、C2AxF1-, 10% 35%。本专利技术的内容中制得的快硬早强水硬性胶凝材料，其终凝时间可以控制在10 25分钟，3天的抗压强度达到GB175— 2007《通用硅酸盐水泥》42. 5的标准，28天的抗压强度达到GB175— 2007《通用硅酸盐水泥》52. 5的标准，28天非限制膨胀率为O. 03 O. 1%，具有一定的膨胀性能。本专利技术的内容中所述氧化钙残渣、磷石膏、硫铁矿烧渣、铝矾土、天然ニ水石膏均为现有技术中的原料。与现有技术相比，本专利技术具有下列特点和有益效果 (1)采用本专利技术，以硫磺分解磷石膏制硫酸得到的氧化钙残渣作为钙源，且利用了磷石膏、硫铁矿烧渣等エ业废渣，节省了宝贵的自然资源，符合国家可持续发展的长期战略； (2)采用本专利技术，与以石灰石或方解石为原料相比，氧化钙残渣的利用避免了ニ氧化碳温室气体的排放；本专利技术中熟料的烧成温度相对于娃酸盐水泥熟料的烧成温度低了 100 150で，节省燃料，且熟料疏松多孔，易磨性较好，节省粉磨电能，符合国家“节能减排”号召；(3)与硅酸盐水泥相比，本专利技术制得的水硬性胶凝材料具有快硬早强的特点，能提高施エ效率、模板周转率，可广泛应用于预制品构件；与硫铝酸盐水泥相比，本专利技术的水硬性胶凝材料中C4A3矿物含量较低、C2S含量较高，整体水化热较低，后期強度能持续增长，弥补了硫铝酸盐水泥后期強度会出现倒缩的不足； (4)本专利技术结合我国磷、硫行业所产废渣量大、利用率低的实际情况，提供一种综合利用废弃物——氧化钙残渣、磷石膏、硫铁矿烧渣制备具有快硬早强特点的水硬性胶凝材料的方法，充分利用エ业废渣，变废为宝，节能减排，缓解我国能源、资源不足的现状，实现环保效益与经济效益的双收； (5)本专利技术产品制备エ艺简单，エ序简便，容易操作，实用性強。附图说明图I是本专利技术实施例11中熟料的X射线衍射图谱； 图2是本专利技术实施例11中熟料的扫描电镜图(X500)； 图3是本专利技术实施例11中熟料的扫描电镜图(X 30000)。具体实施例方式下面给出的实施例拟以对本专利技术作进ー步说明，但不能理解为是对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本专利技术的内容对本专利技术作出的ー些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例I : ，包括下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：严云，杨林，胡志华，陈德玉，赵海君，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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