[发明专利]一种环保水泥混合材、水泥及应用

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是一种环保水泥混合材、用这种混合材制成的水泥及水泥的应用。该环保水泥混合材包括按重量份计的以下组分：钢渣微粉5‑15份，脱硫灰2‑15份，炉渣4‑15份，粉煤灰3‑15份。钢渣、脱硫灰、炉渣和粉煤灰中含有较多的CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃，与水泥成分相似，可作为环保水泥混合材应用于水泥的制备。本发明采用钢渣、脱硫灰、炉渣和粉煤灰作为一种环保水泥混合材，增加了固体废弃物钢渣、脱硫灰、炉渣和粉煤灰的有效利用途径，同时降低了水泥生产的成本，生产的水泥综合性能好。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是一种环保水泥混合材、用这种混合材制成的水泥及水泥的应用。

背景技术

2014年，中国水泥的总产量已达24.76亿吨，占世界产量的50％以上。水泥的原材料为石灰石和粘土，均为不可再生资源。同时，随着工业化进程的深入，每年工业废弃物产生量巨大，占用土地，造成环境污染。如果将工业废弃物作为水泥混合材来替代部分水泥，不仅可以减小水泥生产对不可再生资源的消耗，降低水泥成本，而且可以提高工业废弃物的附加值，做到变废为宝，符合国家可持续发展所需要求。

钢渣、脱硫灰、炉渣、粉煤灰等均为主要的大宗工业固体废弃物，长期以来，这些工业固体废弃物的废弃堆放不仅占用了大片的工业和农业用地，对环境造成了严重的污染，浪费了大量的资源，而且影响了相关工业固体废弃物行业的可持续发展。钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，是冶炼行业的主要固体副产物，其化学成分和矿物组成接近于水泥熟料，含有少量的硅酸二钙和硅酸三钙，具有潜在胶凝活性的物质；脱硫灰是烟气脱硫过程中产生的脱硫副产物，其中含有的硫酸钙等物质与水泥主要成份相近；炉渣是火力发电厂锅炉中产生的工业废渣，每年产量过亿吨，但综合利用率低，其中含有的大量活性SiO₂、Al₂O₃是硅酸盐水泥的主要化学组成成分；粉煤灰是煤炭燃烧过程中产生的固体废弃物，其中含有的氧化硅和氧化铝可与水泥水化产物中的氢氧化钙发生二次水化反应，生成的CSH、CAH类硅酸盐矿物可提高水泥基材料的后期强度和耐久性。由于钢渣、脱硫灰、炉渣和粉煤灰中均含有与水泥成份相近的组成或能发生水化反应的潜在胶凝活性物质，因此均可作为水泥的混合材料，提高水泥产量，降低水泥生产成本，调节水泥强度等级，改善水泥性能与质量，综合利用工业废弃物，减少环境污染，实现水泥工业的生态化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保水泥混合材，可以解决工业固体废弃物利用问题。

一种环保水泥混合材，所述混合材包括按重量份计的以下组分：

钢渣微粉5-15份，脱硫灰2-15份，炉渣4-15份，粉煤灰3-15份。

进一步的，所述混合材包括按重量份计的以下组分：

钢渣微粉8-12份，脱硫灰4-12份，炉渣8-13份，粉煤灰5-13份。

所述的钢渣微粉为急冷处理工艺生产的钢渣经磁选、磨细工艺制得。

所述的钢渣微粉，其游离氧化钙含量≤3％，表观密度≥2.5t/m³，含水量≤1％，粒度小于0.075mm的部分重量份占75-100％，亲水系数小于1。

所述的脱硫灰为半干法脱硫灰，其成分包括按重量份计的以下组分：

CaO45-60份，SO₃3-15份，MgO、SiO₂、Al₂O₃、FeO和K₂O的含量均小于2份。

所述的炉渣包括按重量份计的以下组分：