[发明专利]一种利用镁渣、锰渣制备硫铝酸盐水泥熟料的方法

说明书

本发明公开了一种利用镁渣和锰渣制备硫铝酸盐水泥熟料的方法。用于生产硫铝酸盐水泥熟料的生料组合物，由改质镁渣、锰渣、CaO和Al₂O₃组成。本发明通过选择工业废渣的种类，调整生料中其他物质的用量，使得工业废渣在生料组合物中的用量极大提高，制得的硫酸盐水泥熟料的性能指标能达到国家标准。

技术领域

本发明涉及一种利用工业固废—镁渣、锰渣等制备硫铝酸盐水泥熟料的方法。

背景技术

工业不断发展产生大量工业固体废弃物，如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等，数量庞大、种类繁多、成分复杂，处置相当困难。如今只是有限的几种工业固体废弃物得到充分利用，如美国、瑞典等国利用了钢铁渣，日本、丹麦等国利用了粉煤灰和煤渣，其他工业固体废弃物仍以消极堆存为主。

从理论上讲，工业固体废弃物经过适当的工艺处理，可成为工业原料或能源，较废水、废气容易实现资源化。但由于工业固体废弃物受工业生产过程等因素的影响，成分常有变化，给处理和利用造成困难。

水泥工业是消化工业固体废弃物的重要途径，综合利用的工业废渣主要有钢渣、矿渣、粉煤灰、脱硫石膏等。但由于工业废渣是已被利用过一次的物质，成分复杂，不能等同于原始矿物，要使制成的水泥达到国家标准，加入水泥生料或熟料中的工业废渣的量都无法很高，实际消化工业废渣的量有限。

硫铝酸盐水泥是以硅酸二钙和无水硫铝酸钙为主导矿物的硅酸盐水泥，具有煅烧温度低、氧化钙含量低、后期强度增进率高、水化热低，耐蚀、干缩小、水泥的工作性好等优点。

硫铝酸盐水泥一般以石灰石、矾土和石膏作为主要原料，配制成适当成分的生料，在1250-1350℃煅烧，再加入适量石膏共同磨细而成。从工业废渣的成分上看，镁渣、锰渣、电石渣等因含有CaO，SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃、MgO等主要成分，有可能作为原料生产硫铝酸盐水泥。但目前，利用镁渣、锰渣或者电石渣等工业废渣生产硫铝酸盐水泥，仍然存在上述的技术瓶颈，即，在水泥生料或熟料中的添加量小，不能充分利用工业废渣。

发明内容

本发明针对现有利用工业废渣制备硫铝酸盐水泥中的问题，通过选择和调整工业废渣的种类以及用量，形成了一种新的硫铝酸盐水泥熟料的生料组合物，该组合物中含有高达40-60％的改质镁渣和锰渣，使工业废渣在水泥中的利用量极大提高。

本发明的技术方案如下：

第一方面，一种硫铝酸盐水泥熟料的生料组合物，其由如下组分组成：改质镁渣、锰渣、CaO，Al₂O₃。

所述组合物中，改质镁渣和锰渣的质量比为0.75:1～2.1:1，改质镁渣和锰渣的质量之和占组合物总质量的40-60％。优选改质镁渣和锰渣的质量之和占组合物总质量的41-55％。

所述组合物中，CaO的含量为20～40％，优选为25～35％。

Al₂O₃的含量为10～30％，优选为15～25％。

优选，所述组合物中可以进一步添加Fe₂O₃，SiO₂。Fe₂O₃的含量为0～5％，优选为0～2％。SiO₂的含量为0～5％，优选为1～3％。

在本发明中，如无特殊说明，含量是指质量百分比(质量分数)。

本领域技术人员知道，镁渣一般是其中正硅酸二钙以γ-硅酸二钙晶相为主，含有F。改质镁渣则一般是其中正硅酸二钙以β-硅酸二钙晶相为主。