一種以廢棄物為原料的水泥及水泥熟料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于固體廢棄物綜合利用和建筑材料領(lǐng)域，具體地說是一種W廢棄物轉(zhuǎn)爐 渣、粉煤灰和玻璃渣為原料的水泥及水泥熟料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是鋼鐵大國，同時(shí)，火力發(fā)電也是我國的主要發(fā)電方式，運(yùn)兩種工業(yè)所產(chǎn)生 的主要廢棄物一-轉(zhuǎn)爐渣、粉煤灰的產(chǎn)量不斷增加。轉(zhuǎn)爐渣作為煉鋼工藝過程中必然的副 產(chǎn)品，其產(chǎn)量隨著鋼產(chǎn)量的增加大幅攀升，目前我國渣與鋼鐵的比例基本上維持在100kg/ t--130kg/t，而轉(zhuǎn)爐渣回收利用的能力也很有限，而傳統(tǒng)的處理方法也很難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐渣的 循環(huán)利用；我國的產(chǎn)煤量很大，因此在用火力發(fā)電的過程中將煤炭定為了主要的燃料，電力 工業(yè)的發(fā)展必然帶來粉煤灰產(chǎn)量的增加。
[0003] 我國轉(zhuǎn)爐渣的主要化學(xué)成分為二氧化娃，氧化巧，氧化侶，氧化鐵和氧化儀等，是 水泥的重要組分；同時(shí)在轉(zhuǎn)爐渣中含有娃酸二巧和娃酸Ξ巧，水化可產(chǎn)生膠凝作用，因此W 轉(zhuǎn)爐渣為主要原料制備水泥具有很好的結(jié)合點(diǎn)，是一項(xiàng)"變廢為寶"的可行技術(shù)，對環(huán)境保 護(hù)具有重要意義。W轉(zhuǎn)爐渣為主要原料制備水泥為轉(zhuǎn)爐渣的回收利用找到了新的有效的途 徑，同時(shí)對于提高鋼鐵廢渣的利用率，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，減輕環(huán)境污染具有重要的意義。
[0004] 粉煤灰中含有很多稀有的微量元素W及一些經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的有機(jī)物質(zhì)，因此通過 一些回收、提煉、析取等方式對粉煤灰進(jìn)行二次開發(fā)和利用，近年來，粉煤灰還開始應(yīng)用于 道路工程建設(shè)，為粉煤灰的商品資源化開發(fā)出了一個(gè)新的領(lǐng)域和方向，具有重要的社會(huì)經(jīng) 濟(jì)效益。雖然我國粉煤灰的應(yīng)用技術(shù)已達(dá)到國際平均水平W上，但是，其具有地域性和季節(jié) 性，粉煤灰的累積堆放還是給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的危害。 陽〇化]我國玻璃的生產(chǎn)、使用量都很大，并產(chǎn)生大量的廢玻璃?；厥赵倮靡渤蔀榱撕芏?國家處理廢舊玻璃的綠色方式，但與發(fā)達(dá)國家相比，我國廢舊玻璃的回收率只有13~15% 左右，廢玻璃利用率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了利用大量排放的轉(zhuǎn)爐渣、粉煤灰和廢棄的玻璃，W解決環(huán)境 污染問題、實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，提供了一種W廢棄物為原料的水泥及水泥熟料的制備方 法。該方法W轉(zhuǎn)爐渣、粉煤灰、玻璃渣和生石灰為原料，經(jīng)原料預(yù)均化、生料成球、般燒、熟料 冷卻、粉磨過程，制成水泥熟料，再將熟料、石膏和轉(zhuǎn)爐渣或粉煤灰混合，制成水泥。本發(fā)明 的水泥既可作為水泥原料，也可作為滲合料使用，不僅降低了水泥的生產(chǎn)成本，而且制備工 藝簡單，減少相關(guān)的天然資源的利用，更有利于水泥產(chǎn)品的推廣。
[0007] 一種W廢棄物為原料的水泥熟料的制備方法，包括W下步驟：
[0008] 1)原料預(yù)均化
[0009] 取原料轉(zhuǎn)爐渣、粉煤灰、玻璃渣和生石灰，混合均勻，各原料按重量百分比的配比 為：轉(zhuǎn)爐渣8. 3~9. 5%、粉煤灰13. 5~18. 8%、玻璃渣14. 6~20%、生石灰57~58. 3%;
[0010] 所述的轉(zhuǎn)爐渣、粉煤灰、玻璃渣和生石灰均為烘干的、粉磨至80μπι方孔篩篩余量 《10%的粉末； W11] 其中，轉(zhuǎn)爐渣中各組分的重量百分比組成為：CaO30~35%，Si〇230~35%， AI2O310 ~15%，Mg0 10 ~15%，Ti〇28~12%，其他 3 ~10% ;
[0012] 粉煤灰中各組分的重量百分比組成為：Si〇245~60%，Al2〇3 25~35%，化2〇3 5 ~10%，CaO3 ~6%，其他 5 ~12%; 陽〇1引。生料成球
[0014] 將混合均勻的生料加入適量水，制成直徑為5~10mm的料球； 陽〇1引扣生料般燒
[0016] 先將加熱爐爐溫升溫到750~850°C，然后將料球置于爐內(nèi)隨爐升溫，升溫至 1350°C~1450°C，并保溫1~2小時(shí)；
[0017] 4)熟料冷卻
[0018] 般燒完成后，將料球取出隔水放入溫度《20°C的冷水中，采用水澤急冷的方式制 成熟料；
[0019]W熟料粉磨
[0020] 將熟料在烘箱中于80~100°C充分干燥，再放入球磨機(jī)中粉磨至80μπι方孔篩篩 余量《10%，即得到水泥熟料粉料。
[0021] 上述制得的水泥熟料，率值為ΚΗ= 0.86~0. 90,SM= 2. 1~2.6,ΙΜ= 1. 2~ 1.6;
[0022] 上述制得的水泥熟料的主要成分為娃酸Ξ巧C3S、娃酸二巧C2S、侶酸Ξ巧 3Ca0 ·Alz化，屬于娃酸鹽類水泥；
[0023] 利用上述水泥熟料配置的水泥，由上述方法制備的水泥熟料、轉(zhuǎn)爐渣和石膏混合 均勻而成；各組成成分的百分含量為：78~93%熟料、5~20%轉(zhuǎn)爐渣、2~3. 5%石膏；
[0024] 轉(zhuǎn)爐渣中各組分的重量百分比組成為：CaO30~35%，Si化30~35%，Alz化 10 ~15%，Mg0 10 ~15%，Ti〇28~12%，其他 3 ~10% ;
[0025] 或者，利用上述水泥熟料配置的水泥，由上述方法制備的水泥熟料、粉煤灰和石膏 混合均勻而成；各組成成分的百分含量為：83~98%熟料、0~15%粉煤灰、2~3. 5%石膏 粉；
[0026] 煤灰中各組分的重量百分比組成為Si化45~60%，Alz化25~35%，化2化5~ 10%，CaO 3~6%，其他5~12%。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0028] 1、由于轉(zhuǎn)爐渣中化0、f-化0Je0、Mg0的含量相對較高，用于生產(chǎn)水泥可加強(qiáng)水泥 強(qiáng)度及耐久性，同時(shí)減少資源消耗，減輕環(huán)境負(fù)荷；
[0029] 2、由于轉(zhuǎn)爐渣資源廣泛，本發(fā)明制備的產(chǎn)品既可作為水泥原料，也可作為滲合料 使用，降低了水泥的生產(chǎn)成本，并且制備工藝簡單，減少相關(guān)的天然資源的利用，更有利于 水泥產(chǎn)品的推廣。
【附圖說明】
[0030] 圖1、本發(fā)明中水泥熟料的制備流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明和補(bǔ)充。
[0032] 實(shí)施例中使用的轉(zhuǎn)爐渣中各組分的重量百分比組成為：CaO31.65%，Si〇2 30.47%，Al2〇311.83%，Mg011.72%，Ti〇29. 43%，其他 4. 9%; 陽〇3引粉煤灰中各組分的重量百分比組成為：Si化52. 03 %，Al2〇3 30. 15 %，化203 7. 29%，CaO4. 38%，其他 6. 15%。
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例中采用的球磨機(jī)為Φ 1200X2400型球磨機(jī)。
[0035] 本發(fā)明實(shí)施例中采用的賠燒設(shè)備為KLX-17A節(jié)能型快速升溫高溫電爐。
[0036] 本發(fā)明實(shí)施例中采用EX-2500型X-射線衍射儀，分析水泥熟料的物相組成。
[0037] 本發(fā)明實(shí)施例中采用WDW3100 -微控電子萬能試驗(yàn)機(jī)，測試水泥樣品的抗壓強(qiáng)度 和抗折強(qiáng)度。
[0038] 檢測樣品的制備：將實(shí)施例中的熟料與轉(zhuǎn)爐渣或粉煤灰W及石膏按照一定的比例 混合，制成水泥，再在水泥中加入適量水?dāng)埌杈鶆?，制成大小相同且邊長為40毫米的立方 體水泥塊，分別保養(yǎng)7天和28天后，測試其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。 陽〇例 實(shí)施例1
[0040] 一種水泥熟料的制備方法如下： 陽OW 1)將水泥熟料的原料按照如下質(zhì)量百分比取料：轉(zhuǎn)爐渣8. 3%、粉煤灰18. 8%、玻 璃渣14. 6 %、生石灰58. 3 %，并且W上原料均為烘干的、粉磨至80μm方孔篩篩余量《10 % 的粉末；再用攬拌機(jī)將原料攬拌均勻；
[0042] 2)將混合均勻的原料加入適量水，制成直徑7± 1mm的料球，然后將料球置于剛玉 相鍋中； 陽0創(chuàng)如將相鍋置于800± 10°C的電爐中，隨爐升溫至1350°C，再保溫1小時(shí)；
[0044] 4)般燒