[发明专利]一种低铬水泥熟料及其制备方法

说明书

本发明涉及水泥熟料加工的技术领域，具体涉及一种低铬水泥熟料，其由包括如下重量份的原料制备得到：石灰石80‑90份，砂岩4.5‑6.5份，铜渣1‑5份和粉煤灰3‑6份；还涉及该低铬水泥熟料的制备方法，包括生料制备和熟料烧成，在生料制备和熟料烧成阶段均引入复合还原剂来除去中间物料中的水溶性六价铬，并将传统的铁矿石替换为工业废铜渣，节约环保，且大大降低了成品熟料中的水溶性六价铬含量，并改善了成品水泥熟料的抗压强度和净浆流动度等机械性能。

技术领域

本发明涉及水泥熟料加工的技术领域，具体涉及一种低铬水泥熟料及其制备方法。

背景技术

水溶性铬，一般指铬酸盐或重铬酸盐，以三价和六价两种价态存在，其中六价铬毒性较强；由于六价铬能透过细胞膜，具有强氧化作用，可以严重损伤人体的消化道、呼吸道、皮肤和粘膜，甚至有致癌作用，对健康危害非常大；一旦土壤或地下水受到铬污染，将造成土壤不能耕作，地下水无法饮用的严重后果。

目前，在硅酸盐水泥熟料的生产过程中，铬是原材料以及加工过程中不可避免会引入的微量元素之一。通常硅酸盐水泥含铬量在100ppm-300ppm之间。水泥熟料回转窑中的氧化与碱性条件会促使六价铬的形成，研磨阶段所采用的球锻、挡料环、隔仓板、衬板等传统耐火材料产品中也均伴随着六价铬的产生。例如，传统水泥熟料多采用石灰石、铁矿石配合轻骨料得到，然而铁矿石中含有铬、锰、镍、钒、钛、硫、磷、砷、钾、钠等多种杂质元素，其中的铬在熟料加工过程中会转化成六价铬而提高熟料中六价铬的含量，并且会影响水泥熟料的综合性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种低铬水泥熟料，用工业废渣，铜渣，代替传统工艺中的铁矿石，有效的降低了水泥熟料中的六价铬含量，改善了水泥熟料的综合性能。

本发明的第一个目的通过以下技术方案来实现：

一种低铬水泥熟料，其由包括如下重量份的原料制备得到：石灰石80-90份，砂岩4.5-6.5份，铜渣1-5份和粉煤灰3-6份。

通过采用上述技术方案，利用工业废渣生产水泥熟料，变废为宝，节约环保；并且用铜渣代替传统水泥熟料成分中的铁矿石，从原料上降低了铬离子的引入。经过大量试验证明，本发明中的水泥熟料中六价铬离子含量由用铁矿石时的9mg/kg，降低至4mg/kg，实现了降低六价铬含量的目的，并且提高了熟料的强度，改善了熟料的物理性能。

作为优选，其由包括如下重量份的原料制备得到：石灰石83-87份，砂岩5-6份，铜渣2-4份和粉煤灰4-5份。

作为优选，所述铜渣中的主要矿石为铁橄榄石，所述铁橄榄石中含90wt％的FeSiO₄。

通过采用上述技术方案，进一步优化组分含量，提高水泥熟料的综合性能。

本发明的第二个目的是提供一种上述低铬水泥熟料的制备方法，其包括如下制备步骤：

(1)生料制备：将所述石灰石、砂岩、铜渣和粉煤灰混合，球磨，均化，得到生料；

(2)熟料烧成：将上述生料加入回转窑煅烧，入篦冷机冷却后，得到冷却物料；向冷却物料内加入复合还原剂混合后球磨，进行六价铬还原后得到低铬水泥熟料；

所述复合还原剂包括焦亚硫酸钠和硫代硫酸钠，两者的质量配比为(1-2.5)∶1；所述复合还原剂与冷却物料中水溶性六价铬的质量配比为(50-100)∶1。