專利名稱：：一種新型低碳復(fù)合水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種新型低碳復(fù)合水泥，特別是一種利用固結(jié)脫硫劑燃燒生成的低碳固結(jié)性粉煤渣生產(chǎn)的水泥。
背景技術(shù)：
：我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)85%是燃煤結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生大量的二氧化硫有害氣體和煤灰、煤渣。大部分煤灰、煤渣得不到綜合利用，其堆存和存放會(huì)占用耕地，浸出的有害元素和揚(yáng)塵會(huì)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，因此必須對(duì)粉煤灰進(jìn)行綜合利用。為此人們做了大量研究，將燃燒后的煤灰和煤渣用于水泥生產(chǎn)，既可以減少環(huán)境污染，又可以降低水泥成本。專利申請(qǐng)CN91107132.6公開(kāi)了一種復(fù)合水泥及其摻加劑，該復(fù)合水泥中摻加了粉煤灰，但該發(fā)明并沒(méi)有解決生產(chǎn)出來(lái)的水泥韌性及脆性比較差，從而使混凝土抗裂性能差、容易裂縫的難題，該發(fā)明也沒(méi)有指明能否改善水泥的后期強(qiáng)度。專利ZL99109932公開(kāi)了一種由水泥熟料、石膏、混合料和激發(fā)劑配制的復(fù)合水泥，其混合料由礦渣和粉煤灰制成，激發(fā)劑主要成份為氫氧化鈣和碳酸鈣，各物料的重量配比為525號(hào)硅酸鹽水泥熟料2345%;混合料為4266.5%，其中礦渣為混合料總重量的4060%，粉煤灰為混合料總重量的6040%;石膏45%;激發(fā)劑610%，其中氫氧化鈣為60%，碳酸鈉為40%。此專利雖然對(duì)水泥強(qiáng)度及抗折抗壓強(qiáng)度等性質(zhì)有所提高，但其缺點(diǎn)為摻入的粉煤灰含量不高，對(duì)粉煤灰的利用不足，對(duì)環(huán)境污染治理的效果不明顯；使用的激發(fā)劑比例過(guò)高，從而使成本提高。專利申請(qǐng)CN200710057165.2公開(kāi)了一種用于循環(huán)流化床鍋爐的脫硫劑及其制備方法和使用方法，以及一種粉煤灰低熱水泥的制備方法。其脫硫劑的重量百分比組成為生石灰7095%，螢石110%，鋅渣110%，硅錳鐵渣110%，鈦渣110%。其水泥的重量百分比組成改性粉煤灰4281%，強(qiáng)度為5065Mpa的水泥熟料1550%，堿性激發(fā)劑39%，高爐礦渣020%，石膏15%。其改性粉煤灰是通過(guò)該發(fā)明的脫硫劑燃燒而成的，因其脫硫劑沒(méi)有降低粉煤灰含碳量的效果，所以該發(fā)明中粉煤灰的含碳量較高。雖然該發(fā)明的水泥中改性粉煤灰的摻入量有所提高，但因粉煤灰的高碳仍不能使其全部的應(yīng)用于水泥生產(chǎn)，因而對(duì)粉煤灰的利用仍然不足，不利于環(huán)境污染的治理和成本的降低。同時(shí)，使用的激發(fā)劑比例較高，從而使成本提高。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前利用煤灰和煤渣生產(chǎn)水泥的缺陷，本發(fā)明提供了一種低碳粉煤渣生產(chǎn)的水泥，本水泥利用了使用固結(jié)脫硫劑脫硫燃燒形成的固結(jié)性粉煤渣，由于此種粉煤渣含碳量低、品質(zhì)高可全部用于水泥的生產(chǎn)，從而克服了目前粉煤灰只有2550%可以用于水泥生產(chǎn)的難題，從而節(jié)約了成本，解決了粉煤灰堆積對(duì)環(huán)境的污染，為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。固結(jié)性粉煤渣是利用固結(jié)性脫硫劑燃燒生成的煤灰和煤渣，粉煤渣是高硅、高鋁、低鈣的硅酸鹽玻璃體，其結(jié)構(gòu)牢固，活性差，必須將Si-O鍵和Al-O鍵斷裂，才能提高粉煤渣活性，反應(yīng)形成新的水硬性和氣硬性水化產(chǎn)物。而Si-O鍵的斷裂，主要受堿度影響。同時(shí)，硫酸鹽激活作用也可以促進(jìn)粉煤渣玻璃體的解體，使粉煤渣活性的提高，加速對(duì)水硬性和氣硬性膠凝物質(zhì)的形成。這種經(jīng)過(guò)解體作用的粉煤渣可生產(chǎn)32.5#、42.5#水泥，該水泥可用于建筑工程、水利工程、公路建設(shè)，也可做優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)混凝土。本發(fā)明使用的固結(jié)粉煤渣是通過(guò)以下配方的固結(jié)脫硫劑燃燒后形成，固結(jié)脫硫劑的配方為生石灰6095、硅灰石18、氯化鈣16、頁(yè)巖110、石鹽18;優(yōu)選為生石灰7894、硅灰石1.56、氯化鈣1.54、頁(yè)巖1.57、石鹽1.55。本發(fā)明中使用的固結(jié)粉煤渣通過(guò)鈣硫比29:1，優(yōu)選為37:1燒結(jié)而成。因其脫硫燃燒后的粉煤灰含碳量?jī)H為35%，而且品質(zhì)高，從而可以全部用于水泥生產(chǎn)。本發(fā)明的粉煤渣低碳復(fù)合水泥由利用固結(jié)脫硫燃燒生成的低碳粉煤渣、水泥熟料、礦渣、石膏、激發(fā)劑和生石灰配制而成。以下各組分的重量以重量份計(jì)。本發(fā)明的粉煤渣低碳復(fù)合水泥含固結(jié)性粉煤渣6085，水泥熟料1230，礦渣515，石膏18，激發(fā)劑0.42和生石灰315。本發(fā)明的優(yōu)選方案為固結(jié)性粉煤渣7080，水泥熟料1525，礦渣1012，石膏15，激發(fā)劑11.6和生石灰310。本發(fā)明的優(yōu)選方案為所述的石膏是二水石膏、半水石膏、化學(xué)石膏或燒本發(fā)明激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.10.5，硫酸鈉Na2S040.10.5，氫氧化鈉NaOH0.10.5和硅酸鈉Na2Si030.10.5。本發(fā)明激發(fā)劑的第一優(yōu)選方案為碳酸鈉Na2C030.080.4,硫酸鈉Na2S040.080.4，氫氧化鈉NaOH0.080.4，硅酸鈉Na2Si030.080.4和氫氧化f丐Ca(OH)20.080.4。本發(fā)明激發(fā)劑的第二優(yōu)選方案為碳酸鈉Na2C030.250.4，硫酸鈉Na2S040.250.4，氫氧化鈉NaOH0.250.4和硅酸鈉Na2Si030.250.4。本發(fā)明激發(fā)劑的第三優(yōu)選方案為碳酸鈉Na2C030.20.32，硫酸鈉Na2S040.20.32，氫氧化鈉NaOH0.20.32，硅酸鈉Na2Si030.20.32和氫氧化鈣Ca(OH)20.20.32。所述的重量份可以是克、市兩、公斤、市斤、噸等。本發(fā)明的低碳復(fù)合水泥的制備方法為(1)按照比例稱取各組分；(2)混合并磨至0.045mm篩篩余小于10%，制得32.542.5MPa強(qiáng)度等級(jí)的粉煤灰水泥。本發(fā)明的效果和特點(diǎn)為1.本發(fā)明采用固結(jié)脫硫劑燃燒形成的低碳粉煤渣，由于此種粉煤渣含碳量低、品質(zhì)高可全部用于水泥的生產(chǎn)，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本；2.粉煤渣的摻入量大，使粉煤渣的利用產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，大大減少煤灰和煤渣對(duì)環(huán)境的污染，有利于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡；3.選用工藝先進(jìn)而緊湊合理的機(jī)電設(shè)備，操作方便，運(yùn)行可靠；4.配料采用微機(jī)控制的定量給料機(jī)，使配料均勻，配比準(zhǔn)確，提高了配料的質(zhì)量，保證配料的合格率；5.該裝置的整體造價(jià)僅為國(guó)外設(shè)備的1/81/9。具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的配方做進(jìn)一步的描述，但不限制本發(fā)明。實(shí)施例l按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣60噸，硅酸鹽水泥熟料12噸，礦渣5噸，石膏1噸，激發(fā)劑0.4噸，生石灰3噸；其中激發(fā)劑的配方為Na2CO30.Ul硫酸鈉Na2S040.1噸，氫氧化鈉NaOHO.l噸，硅酸鈉Na2Si030.1噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣65噸，硅酸鹽水泥熟料15噸，礦渣10噸，石膏1噸，激發(fā)劑1噸，生石灰3噸；其中激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.25噸，硫酸鈉Na2S040.25噸，氫氧化鈉NaOH0.25噸，硅酸鈉Na2Si030.25噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10n/。，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣63噸，硅酸鹽水泥熟料14噸，礦渣10噸，石膏2噸，激發(fā)劑1噸，生石灰5噸；其中激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.25噸，硫酸鈉Na2S040.25卩屯，氫氧化鈉NaOH0.25噸，硅酸鈉Na2Si030.25噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例4按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣70噸，硅酸鹽水泥熟料15噸，礦渣10噸，石膏1噸，激發(fā)劑1噸，生石灰10噸；其中激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.25噸，硫酸鈉Na2S040.25噸，氫氧化鈉NaOH0.25噸，硅酸鈉Na2Si030.25噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10。/。，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣85噸，硅酸鹽水泥熟料30噸，礦渣15噸，石膏8噸，激發(fā)劑2噸，生石灰15噸，其中激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.5噸，硫酸鈉Na2S040.5卩屯，氫氧化鈉NaOH0.5噸，硅酸鈉Na2Si030.5噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10M，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣85噸，硅酸鹽水泥熟料30噸，礦渣12噸，石膏4噸，激發(fā)劑1.6噸，生石灰10噸；其中激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.4噸，硫酸鈉Na2S040.4噸，氫氧化鈉NaOH0.4噸，硅酸鈉Na2Si030.4噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10。/。，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>complextableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例7按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣80噸，硅酸鹽水泥熟料25噸，礦渣12噸，石膏5噸，激發(fā)劑1.6噸，生石灰10噸；激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.4噸，硫酸鈉Na2S040.4噸，氫氧化鈉NaOH0.4噸，硅酸鈉Na2Si030.4噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10M，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>complextableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣75噸，硅酸鹽水泥熟料22噸，礦渣6噸，石膏4噸，激發(fā)劑1.2噸，生石灰5噸；激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.3噸，硫酸鈉Na2S040.3噸，氫氧化鈉NaOH0.3噸，硅酸鈉Na2Si030.3噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10。/。，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>complextableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣80噸，硅酸鹽水泥熟料25噸，礦渣8噸，石膏5噸，激發(fā)劑1噸，生石灰5噸，激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.25噸，硫酸鈉Na2S040.25噸，氫氧化鈉NaOH0.25噸，硅酸鈉Na2Si030.25噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%,制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例10按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣80噸，硅酸鹽水泥熟料25噸，礦渣8噸，石膏5噸，激發(fā)劑2噸，生石灰12噸；激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.4噸，硫酸鈉Na2S040.4噸，氫氧化鈉NaOH0.4噸，硅酸鈉Na2Si030.4噸和氫氧化鈣Ca(OH)20.4噸；將原料混合，并磨成粉至0,045mm篩篩余小于10%,制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例11按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣75噸，硅酸鹽水泥熟料22噸，礦渣6噸，石膏4噸，激發(fā)劑0.4噸，生石灰8噸；激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.08噸，硫酸鈉Na2S040.08噸，氫氧化鈉NaOH0.08噸，硅酸鈉Na2Si030.08噸和氫氧化鈣Ca(OH)20.08噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例12按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣85噸，硅酸鹽水泥熟料28噸，礦渣12噸，石膏5噸，激發(fā)劑1.6噸，生石灰10噸；其中激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.32噸，硫酸鈉Na2S040.32噸，氫氧化鈉NaOH0.32噸，硅酸鈉Na2Si030.32噸和氫氧化鈣Ca(OH)20.32噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣72噸，硅酸鹽水泥熟料15噸，礦渣12噸，石膏3噸，激發(fā)劑1噸，生石灰9噸；其中激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.2噸，硫酸鈉Na2S040.2噸，氫氧化鈉NaOH0.2噸，硅酸鈉Na2Si030.2噸和氫氧化鈣Ca(OH)20,2噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例14按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣60噸，硅酸鹽水泥熟料12噸，礦渣5噸，石膏1噸，激發(fā)劑0.4噸，生石灰3噸；其中激發(fā)劑的配方為Na2CO30.1噸，硫酸鈉Na2S040.08噸，氫氧化鈉NaOH0.08噸，硅酸鈉Na2Si030.08和氫氧化鈣Ca(OH)20.08噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例15按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣65噸，硅酸鹽水泥熟料15噸，礦渣10噸，石膏1噸，激發(fā)劑1噸，生石灰3噸；其中激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.25噸，硫酸鈉Na2S040.2噸，氫氧化鈉NaOH0.2噸，硅酸鈉Na2Si030.2噸和氫氧化鈣Ca(OH)20.2噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>按比例稱取原料固結(jié)性粉煤渣78噸，硅酸鹽水泥熟料22噸，礦渣6噸，石膏4噸，激發(fā)劑1.2噸，生石灰5噸；激發(fā)劑的配方為碳酸鈉Na2C030.24噸，硫酸鈉Na2S040.24卩屯，氫氧化鈉NaOH0.24噸，硅酸鈉Na2Si030.24噸；將原料混合，并磨成粉至0.045mm篩篩余小于10%，制得的粉煤灰復(fù)合水泥分別達(dá)到32.5和42.5等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1.一種粉煤渣低碳復(fù)合水泥，由使用固結(jié)脫硫劑燃燒生成的固結(jié)性粉煤渣、水泥熟料、礦渣、石膏、激發(fā)劑和生石灰配制而成，其特征在于含以重量份計(jì)固結(jié)性粉煤渣60～85，水泥熟料12～30，礦渣5～15，石膏1～8，激發(fā)劑0.4～2和生石灰3～15。2.—種如權(quán)利要求1所述的粉煤渣低碳復(fù)合水泥，其特征在于含以重量份計(jì)的固結(jié)性粉煤渣7080，水泥熟料1525，礦渣1012，石膏15，激發(fā)劑l1.6和生石灰310。3.—種如權(quán)利要求1所述的粉煤渣低碳復(fù)合水泥，其特征在于其成份中所述的石膏是二水石膏、半水石膏、化學(xué)石膏或燒石膏。4.一種如權(quán)利要求1所述的粉煤渣低碳復(fù)合水泥，其特征在于所述的激發(fā)劑含以重量份計(jì)的碳酸鈉Na2C030.10.5，硫酸鈉Na2S040.10.5，氫氧化鈉NaOH0.10.5和硅酸鈉Na2Si030.10.5。5.—種如權(quán)利要求4所述的粉煤渣低碳復(fù)合水泥，其特征在于所述的激發(fā)劑的含以重量份計(jì)的碳酸鈉Na2C030.250.4，硫酸鈉Na2S040.250.4，氫氧化鈉NaOH0.250.4和硅酸鈉Na2Si030.250.4。6.—種如權(quán)利要求4所述的粉煤渣低碳復(fù)合水泥，其特征在于所述的激發(fā)劑含以重量份計(jì)的碳酸鈉Na2C030.080.4，硫酸鈉Na2S040.080.4,氫氧化鈉NaOH0.080.4，硅酸鈉Na2Si030.0S0.4和氫氧化車丐Ca(OH)20.080.4。7.—種如權(quán)利要求6所述的粉煤渣低碳復(fù)合水泥，其特征在于所述的激發(fā)劑的含以重量份計(jì)的碳酸鈉Na;;C030.20.32，硫酸鈉Na2S040.20.32，氫氧化鈉NaOH0.2032，硅酸鈉Na2Si030.20.32和氫氧化鈣Ca(OH)20.20.32。8.—種如權(quán)利要求1所述的粉煤渣低碳復(fù)合水泥，其特征在于制備方法為按照比例稱取各組分；混合并磨至0.045mm篩篩余小于10%，制得32.542.5MPa強(qiáng)度等級(jí)的粉煤灰水泥。全文摘要本發(fā)明涉及一種新型低碳復(fù)合水泥，特別是一種利用固結(jié)脫硫劑燃燒生成的低碳固結(jié)性粉煤渣生產(chǎn)的水泥。本發(fā)明的低碳復(fù)合水泥含固結(jié)性粉煤渣60～85，水泥熟料12～30，礦渣5～15，石膏1～8，激發(fā)劑0.4～2和生石灰3～15。本發(fā)明激發(fā)劑配方為碳酸鈉Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>0.1～0.5，硫酸鈉Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>0.1～0.5，氫氧化鈉NaOH0.1～0.5和硅酸鈉Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>0.1～0.5。本發(fā)明采用固結(jié)脫硫劑燃燒形成的低碳粉煤渣，可全部應(yīng)用于水泥生產(chǎn)，節(jié)約了生產(chǎn)成本；粉煤渣的摻入量大，使粉煤渣的利用產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化，大大減少粉煤灰對(duì)環(huán)境的污染，有利于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡。文檔編號(hào)C04B7/24GK101337777SQ20081014740公開(kāi)日2009年1月7日申請(qǐng)日期2008年8月14日優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日發(fā)明者島侯,姚曙光,宋云星申請(qǐng)人:宋云星;侯島;姚曙光