一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種鐵鋁酸鹽水泥及該水泥的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵鋁酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥均為中國發(fā)明制造，其中鐵鋁酸鹽水泥于20世界 80年代開始生產(chǎn)并使用，與硫鋁酸鹽水泥一樣，鐵鋁酸鹽水泥為稱為第三系列水泥，其中第 一系列為娃酸鹽水泥系列產(chǎn)品，鋁酸鹽水泥系列產(chǎn)品通稱第二系列水泥。鐵鋁酸鹽水泥同 樣具有早強(qiáng)、尚強(qiáng)、尚抗?jié)B、尚抗凍、耐蝕、低喊和生廣能耗低等基本特點(diǎn)?，F(xiàn)有的鐵錯(cuò)酸鹽 水泥分為快硬鐵鋁酸鹽水泥、高強(qiáng)鐵鋁酸鹽水泥、自應(yīng)力鐵鋁酸鹽水泥等幾個(gè)水泥品種，已 在中國已得到廣泛應(yīng)用。
[0003] 申請?zhí)枮?01010150254. 3的專利文獻(xiàn)"一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法"，公開 了一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法，其技術(shù)方案是：將提取鈦及鈦合金后的殘?jiān)谌廴趹B(tài) 下，加入該殘?jiān)?0~70wt%的石灰石和該殘?jiān)?0~30wt%的鐵鱗，熔融后自然冷卻，然 后經(jīng)破碎后粉磨至比表面積大于3000cm 2/g，制得含鐵鋁酸鹽水泥；或?qū)⑻崛♀伡扳伜辖鸷?的殘?jiān)鋮s后，加入該殘?jiān)?0~70wt%的石灰石和該殘?jiān)?0~30wt%的鐵鱗，混合共 磨至粒度〈0. 088mm，在100~150MPa壓力條件下成型，在1350~1400°C條件下煅燒1~ 3h，冷卻后取出破碎，粉磨至比表面積大于3000cm 2/g，制得含鐵鋁酸鹽水泥。由此可知，該 技術(shù)方案的特點(diǎn)是想利用殘?jiān)岣咝阅?，一方面達(dá)到了廢棄資源的再利用，另一方面試圖 提高性能，但是其效果有效，制備的鐵鋁酸鹽水泥強(qiáng)度適中，并沒有達(dá)到較為理想的標(biāo)準(zhǔn)。
[0004] 申請?zhí)枮?00810233359. 8的專利文獻(xiàn)"一種赤泥制造快硬型鐵鋁酸鹽水泥加工 方法"，公開了一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法，包括以下步驟：A.處理赤泥：烘干，粉磨， 過100目篩；B.原料配方通過設(shè)計(jì)熟料主要礦物C 2S、C4A3S、C4AF的組成計(jì)算配料；C.按下列 重量百分比的稱取原料：赤泥40~55% ;石灰石20~30% ;鐵粉1. 5~3% ;鋁礦20~30% ; 石膏1~5% ;D.混料、煅燒：將配料混合，球磨均勻，鍛燒溫度為1250°C~1350°C ;E.配制 不同種類的快硬型鐵鋁酸水泥。由此可知，該技術(shù)方案是利用赤泥、鐵粉、石灰石、鋁礦和石 膏制備一種快硬型的水泥，制備的水泥中鐵的含量較高，而鋁的含量和硅的含量相對較低， 因此該水泥的強(qiáng)度較為一般，不甚理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題：針對上述不足，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提 供一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案：一種鐵鋁酸鹽水泥，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分： (1) 鐵鋁酸鹽水泥熟料60. 0%-80. 0% ; (2) 納米氧化鋯1. 0%_5. 0% ; (3) 稀土氧化物 2. 0%-5. 0% ; (4) 磷鐵渣或硅鐵渣5. 0%-20. 0% ; (5) 鋅錫尾礦 5. 0%-15. 0% ; (6) 石膏 2. 5%-5. 0%。
[0007] 作為優(yōu)選，所述稀土氧化物為氧化鐠、氧化釔或氧化鑭。
[0008] 更優(yōu)地，所述稀土氧化物為氧化釔。
[0009] 作為優(yōu)選，所述石膏為脫硫石膏。
[0010] 一種鐵鋁酸鹽水泥的制備方法，制備步驟如下： (1) 備料：根據(jù)各個(gè)組分的質(zhì)量含量準(zhǔn)確稱取各個(gè)組分； (2) 粉碎：將磷鐵渣或硅鐵渣和鋅錫尾礦進(jìn)行粉碎處理，至粉體的平均粒徑為 100-150um； (3) 粉磨：將各個(gè)組分按照質(zhì)量百分比混合在一起進(jìn)行粉磨，至平均粒徑為25-50um， 即得到鐵鋁酸鹽水泥。
[0011] 作為優(yōu)選，步驟（2)中粉體的平均粒徑為lOOum。
[0012] 有益效果：本發(fā)明提供的鐵鋁酸鹽水泥，一方面是為了提高鐵鋁酸鹽水泥的早期 強(qiáng)度和長期強(qiáng)度，同時(shí)增強(qiáng)水泥的穩(wěn)定性，達(dá)到較好的耐腐和耐蝕性能；另一方面，是尋求 對廢棄資源的再利用，滿足環(huán)保節(jié)能的需求。為此，本發(fā)明將納米氧化物和稀土氧化物加入 到水泥材料之中，利用納米氧化物，特別是氧化鋯優(yōu)良的抗壓性能和化學(xué)穩(wěn)定性能，增強(qiáng)材 料的硬度和強(qiáng)度，同時(shí)提高材料的耐腐蝕性，稀土氧化物是一種較為優(yōu)良的材料，對材料強(qiáng) 度，特別是后期強(qiáng)度的保證有較為良好的作用。磷鐵渣或硅鐵渣和鋅錫尾礦，是金屬尾礦， 其中含有的金屬元素，特別是鐵、鋅和錫均能提高材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，再利用也可避免資 源的浪費(fèi)。制備的鐵鋁酸鹽水泥中，鐵鋁含量較高，其中鋁鐵原子比為3-6:1，硅鐵原子比 接近1:1，水泥具有極為理想的硬化速率和強(qiáng)度，滿足特種場合施工和使用的要求。
[0013]因此，本發(fā)明提供的鐵鋁酸鹽水泥具有凝結(jié)速率快、早強(qiáng)高強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)化學(xué)性 能穩(wěn)定，具有一定的耐腐蝕性能和防凍性能，能夠在不同場合下使用，是一種較為理想的特 種水泥材料。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0015] 實(shí)施例1 : 一種鐵鋁酸鹽水泥，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分： (1) 鐵鋁酸鹽水泥熟料60. 0% ; (2) 納米氧化鋯3. 0% ; (3) 氧化鑭3. 0% ; (4) 磷鐵渣20. 0% ; (5) 鋅錫尾礦10. 0% ; (6) 脫硫石膏4. 0%。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明提供的鐵鋁酸鹽水泥的制備方法制備上述鐵鋁酸鹽水泥，制備步驟如 下： (1) 備料：根據(jù)各個(gè)組分的質(zhì)量含量準(zhǔn)確稱取各個(gè)組分； (2) 粉碎：將磷鐵渣和鋅錫尾礦進(jìn)行粉碎處理，至粉體的平均粒徑為120um ; (3) 粉磨：將各個(gè)組分按照質(zhì)量百分比混合在一起進(jìn)行粉磨，至平均粒徑為50um，即得 到鐵鋁酸鹽水泥。
[0017] 實(shí)施例2: 一種鐵鋁酸鹽水泥，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分： (1) 鐵鋁酸鹽水泥熟料80. 0% ; (2) 納米氧化鋯2. 0% ; (3) 氧化鐠3. 0% ; (4) 磷鐵渣5. 0% ; (5) 鋅錫尾礦5. 0% ; (6) 脫硫石膏5. 0%。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明提供的鐵鋁酸鹽水泥的制備方法制備上述鐵鋁酸鹽水泥，制備步驟如 下： (1) 備料：根據(jù)各個(gè)組分的質(zhì)量含量準(zhǔn)確稱取各個(gè)組分； (2) 粉碎：將磷鐵渣和鋅錫尾礦進(jìn)行粉碎處理，至粉體的平均粒徑為120um ; (3) 粉磨：將各個(gè)組分按照質(zhì)量百分比混合在一起進(jìn)行粉磨，至平均粒徑為50um，即得 到鐵鋁酸鹽水泥。
[0019] 實(shí)施例3: 一種鐵鋁酸鹽水泥，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分： (1) 鐵鋁酸鹽水泥熟料70. 0% ; (2) 納米氧化鋯3. 0% ; (3) 氧化釔4. 0% ; (4) 硅鐵渣10.0%; (5) 鋅錫尾礦10. 0% ; (6) 脫硫石膏3. 0%。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明提供的鐵鋁酸鹽水泥的制備方法制備上述鐵鋁酸鹽水泥，制備步驟如 下： (1) 備料：根據(jù)各個(gè)組分的質(zhì)量含量準(zhǔn)確稱取各個(gè)組分； (2) 粉碎：將硅鐵渣和鋅錫尾礦進(jìn)行粉碎處理，至粉體的平均粒徑為120um ; (3) 粉磨：將各個(gè)組分按照質(zhì)量百分比混合在一起進(jìn)行粉磨，至平均粒徑為50um，即得 到鐵鋁酸鹽水泥。
[0021] 實(shí)施例4: 一種鐵鋁酸鹽水泥，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分： (1) 鐵鋁酸鹽水泥熟料65. 0% ; (2) 納米氧化鋯5. 0% ; (3) 氧化釔5. 0% ; (4) 硅鐵渣10.0%; (5) 鋅錫尾礦10. 0% ; (6)脫硫石膏5. 0%。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明提供的鐵鋁酸鹽水泥的制備方法制備上述鐵鋁酸鹽水泥，制備步驟如 下： (1) 備料：根據(jù)各個(gè)組分的質(zhì)量含量準(zhǔn)確稱取各個(gè)組分； (2) 粉碎：將硅鐵渣和鋅錫尾礦進(jìn)行粉碎處理，至粉體的平均粒徑為lOOum ; (3) 粉磨：將各個(gè)組分按照質(zhì)量百分比混合在一起進(jìn)行粉磨，至平均粒徑為25um，即得 到鐵鋁酸鹽水泥。
[0023] 實(shí)施例5 : 一種鐵鋁酸鹽水泥，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分： (1) 鐵鋁酸鹽水泥熟料65. 0% ; (2) 納米氧化鋯3. 0% ; (3) 氧化釔3. 0% ; (4) 硅鐵渣15.0%; (5) 鋅錫尾礦10. 0% ; (6) 脫硫石膏4. 0%。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明提供的鐵鋁酸鹽水泥的制備方法制備上述鐵鋁酸鹽水泥，制備步驟如 下： (1) 備料：根據(jù)各個(gè)組分的質(zhì)量含量準(zhǔn)確稱取各個(gè)組分； (2) 粉碎：將磷鐵渣或硅鐵渣和鋅錫尾礦進(jìn)行粉碎處理，至粉體的平均粒徑為lOOum ; (3) 粉磨：將各個(gè)組分按照質(zhì)量百分比混合在一起進(jìn)行粉磨，至平均粒徑為25um，即得 到鐵鋁酸鹽水泥。
[0025] 將上述【具體實(shí)施方式】提供的鐵鋁酸鹽水泥作為實(shí)驗(yàn)組；根據(jù)申請?zhí)枮?200810233359. 8的專利文獻(xiàn)"一種赤泥制造快硬型鐵鋁酸鹽水泥加工方法"公開的技術(shù)方 案制備鐵鋁酸鹽水泥，為對照組；將實(shí)驗(yàn)組和對照組分別進(jìn)行性能測試。
[0026] (1)凝結(jié)時(shí)間 對實(shí)施例1-5和對照組的鐵鋁酸鹽水泥進(jìn)行水泥凝結(jié)時(shí)間測試，結(jié)果如下表1所示： 表1鐵錯(cuò)酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間測定(單位：min)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鐵鋁酸鹽水泥，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分： (1) 鐵鋁酸鹽水泥熟料60. 0%-80. 0% ; (2) 納米氧化鋯I. 0%-5. 0% ; (3) 稀土氧化物 2. 0%-5. 0% ; (4) 磷鐵渣或硅鐵渣5. 0%-20. 0% ; (5) 鋅錫尾礦 5. 0%-15. 0% ; (6) 石膏 2. 5%-5. 0%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鋁酸鹽水泥，其特征在于：所述稀土氧化物為氧化鐠、氧化 釔或氧化鑭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵鋁酸鹽水泥，其特征在于：所述稀土氧化物為氧化釔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鋁酸鹽水泥，其特征在于：所述石膏為脫硫石膏。
5. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，制備步驟如 下： (1) 備料：根據(jù)各個(gè)組分的質(zhì)量含量準(zhǔn)確稱取各個(gè)組分； (2) 粉碎：將磷鐵渣或硅鐵渣和鋅錫尾礦進(jìn)行粉碎處理，至粉體的平均粒徑為 100-150um； (3) 粉磨：將各個(gè)組分按照質(zhì)量百分比混合在一起進(jìn)行粉磨，至平均粒徑為25-50um， 即得到鐵鋁酸鹽水泥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于：步驟（2)中粉體的平 均粒徑為l〇〇um。
【專利摘要】一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法，涉及建筑材料領(lǐng)域，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分：（1）鐵鋁酸鹽水泥熟料60.0%-80.0%；（2）納米氧化鋯1.0%-5.0%；（3）稀土氧化物2.0%-5.0%；（4）磷鐵渣或硅鐵渣5.0%-20.0%；（5）鋅錫尾礦5.0%-15.0%；（6）石膏2.5%-5.0%。該鐵鋁酸鹽水泥的制備方法，包括：（1）備料；（2）粉碎；（3）粉磨。本發(fā)明提供的鐵鋁酸鹽水泥，不僅具有凝結(jié)速率快、早強(qiáng)高強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)化學(xué)性能穩(wěn)定，具有一定的耐腐蝕性能和防凍性能，能夠在不同場合下使用，是一種較為理想的特種水泥材料。
【IPC分類】C04B11-30
【公開號】CN104788028
【申請?zhí)枴緾N201510125358
【發(fā)明人】計(jì)慷
【申請人】蘇州市德萊爾建材科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月23日