一種固體廢棄物硅酸鹽水泥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固體廢棄物硅酸鹽水泥及其制備方法，屬建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代化工業(yè)的進程，人類社會越來越關(guān)注原生資源的可持續(xù)性開發(fā)。大量堆 積的大宗工業(yè)廢棄物的循環(huán)利用；城市建設(shè)的速度加快，產(chǎn)生大量的建筑垃圾。對周圍的生 態(tài)環(huán)境要求越來越重視。由于這些材料的活性不高，難磨已成為處理利用率的障礙。激發(fā) 活性提高易磨性替代傳統(tǒng)量大的建材生產(chǎn)綠色環(huán)保水泥迎動而生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本發(fā)明提供一種固體廢棄物硅酸鹽水泥及其制備方法，能夠有效 的利用大量的鋼渣、尾礦、建筑垃圾，制成的水泥能夠用于水泥制品和商品混凝土中。
[0004] 本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種固體廢棄物硅酸鹽水泥，它是由熟料、石 膏、鋼渣、尾礦、建筑垃圾為原料加化學(xué)激發(fā)劑制成，所述各原料的質(zhì)量百分
[0005] 比為：熟料 40-60% 石骨 5-12% 鋼渣 8-15% 尾礦 10-25% 建筑垃圾 20-45%
[0006] 化學(xué)激發(fā)劑的用量為原料總量的 0.02-0.08%
[0007] 所述的鋼渣為除去金屬鐵的鋼渣；
[0008] 所述的尾礦為開采礦產(chǎn)之后余下的廢物；
[0009] 所述的建筑垃圾為除去金屬和其它雜物后的建筑垃圾磚或輪板塊。
[0010] 所述的化學(xué)激發(fā)劑原料質(zhì)量配比為：
[0011] 堿木素 5-13% 五碳醛糖 0.5-6.5% 脂肪酸皂 0.5-3.5% 軟水 65-85% 助劑 6-12%;
[0012] 化學(xué)激發(fā)劑中的助劑原料質(zhì)量配比為：
[0013] 鄰苯二甲酸二丁酯 5-20% 羥丙基甲基纖維素 10-30% 氧化錯 30-50% 氧化鐵 15-20%。
[0014] 上述水泥的比表面積彡500m2/ kg。
[0015] 上述的固體廢棄物硅酸鹽水泥的制備方法，具體步驟如下：
[0016] (1)、按比例稱取原料；
[0017] (2)將熟料、石膏、鋼渣、尾礦、建筑垃圾用破碎機粉碎至粒度< IOmm ;
[0018] (3)將步驟（2)的建筑垃圾和石膏烘干至含水率< 2 % ;
[0019] (4)用對輥機將烘干后的原料進一步擠壓粉碎至比表面積彡250m2/ kg ;
[0020] (5)加入化學(xué)激發(fā)劑混合進入球磨機；
[0021] (6)磨機粉磨均化至比表面積彡500m2/ kg ;即為成品。
[0022] 原理是：在機械破碎、擠壓、粉磨不同的力作用下產(chǎn)生的比表面積、顆粒形貌、顆粒 分布達到較高的統(tǒng)一。配合化學(xué)激發(fā)劑，使固廢組合材料活性得到充分發(fā)揮。產(chǎn)品的活性 和技術(shù)指標(biāo)超過和優(yōu)于各類42. 5R水泥。
[0023] 本發(fā)明所得產(chǎn)品廣泛適用于混凝土和水泥制品。其強度等級、技術(shù)要求達到和超 過"礦渣硅酸鹽水泥"，"火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥"'"粉煤灰硅酸鹽水泥"，"復(fù)合硅酸鹽水泥"。 其熟料加石膏用量低于普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥P · S · A火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉 煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥。各項技術(shù)要求優(yōu)于GB175-2007各類水泥。強度指標(biāo)高 于各類水泥42. 5R級的規(guī)定。緩解日益匱乏燒制熟料的資源，降低水泥二氧化碳的排放，有 利于消減大氣層嚴(yán)重的霧霾。節(jié)約替代原生資源，有利于推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展和減少污染保 護生態(tài)環(huán)境。生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生對環(huán)境的進一步污染。
[0024] 本發(fā)明的有益效果是：利用大宗固體廢棄物，經(jīng)科學(xué)的成份校正互補，激發(fā)廢棄資 源鋼渣、尾礦、建筑垃圾的潛在活性。提高耐磨系數(shù)。大宗固廢水泥將大宗工業(yè)廢棄物作再 生資源循環(huán)利用，節(jié)約替代原生資源，有利于推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展和減少污染保護生態(tài)環(huán)境。 生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生對環(huán)境的進一步污染。
【具體實施方式】 [0025] ，下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明及效果。
[0026] 實施例1 :
[0027] 按重量配比稱取原料建筑垃圾20 kg、鋼渣1〇 kg、尾礦1〇 kg、熟料52 kg、石膏8 kg、 外摻激發(fā)劑60mg。將建筑垃圾20kg、石膏8kg先用破碎機破碎至平均粒徑< IOmm的顆粒， 烘干至含水率小于2%，鋼渣10 kg、尾礦1〇 kg再用對輥機粉磨50min，摻入化學(xué)激發(fā)劑通過 球磨機繼續(xù)粉磨25min后至比表面積彡500m 2/ kg，即成產(chǎn)品。
[0028] 實施例2 :
[0029] 按重量配比稱取原料建筑垃圾35kg、鋼渣10 kg、尾礦13 kg、熟料45 kg、石膏7 kg、 外摻激發(fā)劑40mg。將建筑垃圾20kg、石膏8kg先用破碎機破碎至平均粒徑< IOmm的顆粒， 烘干至含水率小于2%，鋼渣10 kg、尾礦1〇 kg再用對輥機粉磨50min，摻入化學(xué)激發(fā)劑通過 球磨機繼續(xù)粉磨25min后至比表面積彡500m 2/ kg，即成產(chǎn)品。
[0030] 上述2個實施例制作的產(chǎn)品，經(jīng)檢測性能及技術(shù)要求優(yōu)于GB175-2007礦渣硅酸鹽 水泥P *S ·Α"，"火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥"'"粉煤灰硅酸鹽水泥"，"復(fù)合硅酸鹽水泥"標(biāo)準(zhǔn)。具 體結(jié)果見表1、表2。
[0031] 實施例1燒失量2. 26,三氧化硫2. 74,氧化鎂2. 11，氯離子0. 026,安定性0. 5mm ; 實施例1的3天抗折5. 5Mpa，28天抗折7. 8Mpa，3天抗壓28. OMpa, 28天抗壓45. 7Mpa。
[0032] 實施例2燒失量2. 23,三氧化硫2. 72,氧化鎂2. 72,氯離子0. 026,安定性0. 5mm ; 實施例2的3天抗折5. 3Mpa，28天抗折7. 9Mpa，3天抗壓26. 4Mpa，28天抗壓43. 5Mpa。
[0033] 采用本發(fā)明制作的固體廢棄物硅酸鹽水泥強度等級為32. 5、32. 5R、42. 5、42. 5R、 四個等級。熟料加石膏用量小于60%，低于上述各類同標(biāo)號水泥。緩解日益匱乏的燒制熟 料的資源，降低水泥二氧化碳的排放。具有較高的技術(shù)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。
[0034] 表1通用硅酸鹽水泥化學(xué)指標(biāo)％
【主權(quán)項】
1. 一種固體廢棄物硅酸鹽水泥，其特征在于，它是由熟料、石膏、鋼渣、尾礦、建筑垃圾 為原料加化學(xué)激發(fā)劑制成，所述各原料的質(zhì)量百分比為： 熟料 40-60% 石膏 5-12% 鋼渣 8-15% 尾礦 10-25% 建筑垃圾 20-45% 化學(xué)激發(fā)劑的用量為原料總量的 0.02-0.08% 所述的鋼渣為除去金屬鐵的鋼渣； 所述的尾礦為開采礦產(chǎn)之后余下的廢物； 所述的建筑垃圾為除去金屬和其它雜物后的建筑垃圾磚或砼板塊； 所述的化學(xué)激發(fā)劑原料質(zhì)量配比為： 堿木素 5-13% 五碳醛糖 0.5-6.5% 脂肪酸皂 0.5-3.5% 軟水 65-85% 助劑 6-12%: 化學(xué)激發(fā)劑中的助劑原料質(zhì)量配比為： 鄰苯二甲酸二丁酯 5-20% 羥丙基甲基纖維素 10-30% 氧化鋁 30-50% 氧化鐵 15-20%,,
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固體廢棄物硅酸鹽水泥，其特征在于，所述的固體廢棄 物硅酸鹽水泥的比表面積彡500m2/ kg。
3. -種權(quán)利要求1或2所述的一種固體廢棄物硅酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，具 體步驟如下： (1) 、按比例稱取原料； (2) 將熟料、石膏、鋼渣、尾礦、建筑垃圾用破碎機粉碎至粒度< IOmm; (3) 將步驟（2)的建筑垃圾和石膏烘干至含水率< 2 % ; (4) 用對輥機將烘干后的原料進一步擠壓粉碎至比表面積> 250m2/ kg ; (5) 加入化學(xué)激發(fā)劑混合進入球磨機； (6) 磨機粉磨均化至比表面積> 500m2/ kg ;即為成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固體廢棄物硅酸鹽水泥及其制備方法，屬建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。它是由熟料、石膏、鋼渣、尾礦、建筑垃圾為原料加化學(xué)激發(fā)劑制成，所述各原料的質(zhì)量百分比為：熟料40-60％、石膏5-12％、鋼渣8-15％、尾礦10-25％、建筑垃圾20-45％；所述的化學(xué)激發(fā)劑的用量為原料總量的0.02-0.08％；所述的鋼渣為除去金屬鐵的鋼渣；尾礦為開采礦產(chǎn)之后余下的廢物；建筑垃圾為除去金屬和其它雜物后的建筑垃圾磚或砼板塊。廣泛適用于混凝土和水泥制品。緩解日益匱乏燒制熟料的資源，降低水泥二氧化碳的排放，有利于消減大氣層嚴(yán)重的霧霾。節(jié)約替代原生資源，有利于推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展和減少污染保護生態(tài)環(huán)境。生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生對環(huán)境的進一步污染。
【IPC分類】C04B7-24, C04B7-21
【公開號】CN104529198
【申請?zhí)枴緾N201410831155
【發(fā)明人】王品倫, 梁影
【申請人】徐州市宇鑫環(huán)保建材有限公司, 王品倫
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月26日