CN103880310A - 一种矿渣硅酸盐水泥及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种矿渣硅酸盐水泥及其生产方法，按重量百分比由以下原料组成:炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种12%～30%、矿渣、钢渣或硅锰渣10%～42%、石灰石0～12%、石膏2%～8%、沸石0～10%、沸腾炉渣0～17%、粉煤灰0～10%、硅酸盐系列水泥10%～50%。将炉渣、矿渣、石膏、沸石、沸腾炉渣、粉煤灰送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，再与硅酸盐系列水泥混合。优点是：工艺简单，不需要水泥熟料，可以保证水泥强度和安定性，充分利用炉渣、矿渣等工业废渣资源，降低了生产成本，减少了工业废渣对环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿渣硅酸盐水泥及其生产方法。
背景技术
现有水泥的生产工艺都是先生产水泥熟料,即将原燃料：石灰石、铁粉、粘土、煤矸石、页岩、石膏、萤石和煤等按要求配比进行粉磨,达到一定细度后，经过煅烧生产出半成品——水泥熟料，然后掺加不同种类混合材及石膏，进行第二次粉磨，使其达到一定细度，便成为成品——水泥。该法生产水泥的弊病是必须有熟料生产这一环节，而熟料煅烧过程中消耗大量能源，同时对环境造成严重的污染，且生产工序复杂，产品质量波动较大。另外，有许多地区不存在生产熟料条件，如有燃料但无石灰石，有石灰石却又无燃料。有的地区有大量混合材，如铁厂、铁合金厂、钢铁厂排放的废渣堆积如山，不能利用。又有的山区储存大量沸石岩类、火山灰岩类，但缺少熟料生产条件而不能生产水泥。北方地区冬天供暖使用大量的燃煤，产生大量的炉渣灰，除少部分作些保温和烧砖外，大量排放在大自然中，不但污染环境，也占用土地资源，是一个很大的浪费。而这些地区需要的水泥又得从很远地方运来，价格很高，既增加了建筑成本，又造成能源和资源的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单，不需要水泥熟料，在保证水泥强度和安定性的前提下，充分利用炉渣、矿渣等工业废渣资源，降低生产成本，减少工业废渣对环境污染的矿渣硅酸盐水泥及其生产方法。
本发明的技术解决方案是：
一种矿渣硅酸盐水泥，按重量百分比由以下原料组成：
炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种 12%～30%；
矿渣、钢渣或硅锰渣 10%～42%；
石灰石 0～12%；
石膏 2%～8%；
沸石 0～10%；
沸腾炉渣 0～17%；
粉煤灰 0～10%；
硅酸盐系列水泥 10%～50%。
所述的矿渣硅酸盐水泥，按重量百分比由以下原料组成：
炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种 15%～30%；
矿渣、钢渣或硅锰渣 30%～42%；
石灰石 7%～12%；
石膏 2%～8%；
沸石 5%～10%；
沸腾炉渣 0～17%；
粉煤灰 7%～10%；
硅酸盐系列水泥 10%～30%。
所述硅酸盐系列水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥中的至少一种。
所述矿渣为粒化高炉矿渣；所述粉煤灰为Ⅲ级粉煤灰。
所述石膏为二水石膏、盐田石膏、磷石膏、无水石膏、烧石膏中的至少一种。
一种矿渣硅酸盐水泥的生产方法，其具体步骤如下：
将由重量百分比分别为12%～30%的炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种、10%～42%的矿渣、钢渣或硅锰渣、0～12%的石灰石、2%～8%的石膏、0～10%的沸石、0～17%的沸腾炉渣、0～10%的粉煤灰送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，再与10%～50%的硅酸盐系列水泥混合，得到矿渣硅酸盐水泥。
所述矿渣硅酸盐水泥按重量百分比计：炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种 15%～30%；矿渣、钢渣或硅锰渣 30%～42%；石灰石 7%～12%；石膏 2%～8%；沸石5%～10%；沸腾炉渣 0～17%；粉煤灰 7%～10%；硅酸盐系列水泥10%～30%。
所述硅酸盐系列水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥中的至少一种。
所述矿渣为粒化高炉矿渣；所述粉煤灰为Ⅲ级粉煤灰。
所述石膏为二水石膏、盐田石膏、磷石膏、无水石膏、烧石膏中的至少一种。
本发明的有益效果：
1、以硅酸盐水泥32.5、42.5、52.5为原料组分，再掺入符合水泥生产条件的炉渣和矿渣等，降低了生产成本，减少了环境污染。采用石膏、生石灰激发，与原料中的活性SiO2和Al2O3作用，起到激发活性的作用；由于掺入沸石，将粉煤灰中容易引起水泥的开裂的fCaO转化成提高水泥强度的激发剂，使水泥的安定性极好。
2、不需要水泥熟料，可以达到显著的节约能源，减少环境污染的效果，炉渣和矿渣等工业废渣的加入量最多可以使用50%左右，解决了以往技术中工业废渣可加入量只有20%左右，工业废渣利用率低的问题，极大地节省了不可再生资源，减少工业废渣对环境的污染；生产的水泥强度与所用原料水泥相同或超过原标号，属于低碱度水泥，抗硫酸盐性浸蚀性和抗渗漏性强，其综合性能超过现有品种的抗渗水泥。
3、工艺简单，以炉渣、矿渣等工业废渣和水泥为原料经粉碎研磨混合而成，原料易得，成本低廉，减少了熟料生产设备投入，适合大型水泥粉磨站工业化生产。
4、降低生产成本，与现有技术相比，可以降低生产成本15%左右。
具体实施方式
实施例1
称取12kg炉渣、35kg粒化高炉矿渣、12kg石灰石、6kg二水石膏、5kg沸石、13kg沸腾炉渣、7kgⅢ级粉煤灰，送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，再与10kg的矿渣硅酸盐水泥（32.5矿渣硅酸盐水泥）混合，得到32.5矿渣硅酸盐水泥。
实施例2
称取20kg炉渣、42kg粒化高炉矿渣、2kg无水石膏、9kg沸石、17kg沸腾炉渣，送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，再与10kg的矿渣硅酸盐水泥（32.5矿渣硅酸盐水泥）混合，得到32.5矿渣硅酸盐水泥。
实施例3
称取30kg炉渣、10kg粒化高炉矿渣、7kg石灰石、3kg磷石膏、10kg沸石、10kgⅢ级粉煤灰，送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，再与30kg的矿渣硅酸盐水泥（42.5矿渣硅酸盐水泥）混合，得到42.5矿渣硅酸盐水泥。
实施例4
称取15kg煤矸石、30kg硅锰渣、7kg石灰石、8kg盐田石膏、5kg沸腾炉渣、5kgⅢ级粉煤灰，送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，；再与30kg的矿渣硅酸盐水泥（42.5矿渣硅酸盐水泥）混合，得到42.5矿渣硅酸盐水泥。
实施例1～实施例4中的硅酸盐水泥可以用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥替代；实施例1～实施例4中的炉渣可以用煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰或碎砖瓦替代；实施例1～实施例4中的粒化高炉矿渣可以用钢渣或硅锰渣替代；实施例1～实施例4中的二水石膏、盐田石膏、磷石膏、无水石膏和烧石膏可以相互替代。
本发明实施例1～实施例4的粉煤灰硅酸盐水泥的检测性能结果如表1所示。
表1
Claims (10)
1.一种矿渣硅酸盐水泥，其特征是：按重量百分比由以下原料组成：
炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种 12%～30%；
矿渣、钢渣或硅锰渣 10%～42%；
石灰石 0～12%；
石膏 2%～8%；
沸石 0～10%；
沸腾炉渣 0～17%；
粉煤灰 0～10%；
硅酸盐系列水泥 10%～50%。
2.根据权要求1所述的矿渣硅酸盐水泥，其特征是：按重量百分比由以下原料组成：
炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种 15%～30%；
矿渣、钢渣或硅锰渣 30%～42%；
石灰石 7%～12%；
石膏 2%～8%；
沸石 5%～10%；
沸腾炉渣 0～17%；
粉煤灰 7%～10%；
硅酸盐系列水泥 10%～30%。
3.根据权要求1或2所述的矿渣硅酸盐水泥，其特征是：所述硅酸盐系列水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥中的至少一种。
4.根据权要求1或2所述的矿渣硅酸盐水泥，其特征是：所述矿渣为粒化高炉矿渣；所述粉煤灰为Ⅲ级粉煤灰。
5.根据权要求1或2所述的矿渣硅酸盐水泥，其特征是：所述石膏为二水石膏、盐田石膏、磷石膏、无水石膏、烧石膏中的至少一种。
6.一种矿渣硅酸盐水泥的生产方法，其特征是：具体步骤如下：
将由重量百分比分别为12%～30%的炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种、10%～42%的矿渣、钢渣或硅锰渣、0～12%的石灰石、2%～8%的石膏、0～10%的沸石、0～17%的沸腾炉渣、0～10%的粉煤灰送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，再与10%～50%的硅酸盐系列水泥混合，得到矿渣硅酸盐水泥。
7.根据权利要求6所述的矿渣硅酸盐水泥的生产方法，其特征是：按重量百分比计：炉渣、煤矸石、沸腾炉渣、液态渣、火山灰、窑灰、碎砖瓦中的至少一种 15%～30%；矿渣、钢渣或硅锰渣 30%～42%；石灰石 7%～12%；石膏 2%～8%；沸石5%～10%；沸腾炉渣 0～17%；粉煤灰 7%～10%；硅酸盐系列水泥10%～30%。
8.根据权利要求6或7所述的矿渣硅酸盐水泥的生产方法，其特征是：所述硅酸盐系列水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥中的至少一种。
9.根据权利要求6或7所述的矿渣硅酸盐水泥的生产方法，其特征是：所述矿渣为粒化高炉矿渣；所述粉煤灰为Ⅲ级粉煤灰。
10.根据权利要求6或7所述的矿渣硅酸盐水泥的生产方法，其特征是：所述石膏为二水石膏、盐田石膏、磷石膏、无水石膏、烧石膏中的至少一种。
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