[发明专利]一种水泥缓凝剂及其制备方法和水泥组合物

说明书

本发明涉及水泥缓凝剂生产技术领域，具体而言，涉及一种水泥缓凝剂及其制备方法和水泥组合物。本发明中的水泥缓凝剂，以重量份计，包括：脱硫石膏2‑3份、副产元明粉0.7‑1.3份、副产甲酸钙0.15‑0.25份和具有助磨作用的工业固体废物1.5‑2.5份；且所述水泥缓凝剂的含水率不超过8％。通过副产元明粉、副产甲酸钙和具有助磨作用的工业固体废物的配合以降低脱硫石膏的含水率，添加到水泥中具有优异的缓凝效果，配合其他组分提高水泥组合物制备混凝土的抗折强度和抗压强度。

技术领域

本发明涉及水泥缓凝剂生产技术领域，具体而言，涉及一种水泥缓凝剂及其制备方法和水泥组合物。

背景技术

脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD(Flue gas desulfurization，烟气脱硫)石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O，含量≥93％。脱硫石膏是FGD过程的副产品，FGD过程是一项采用石灰-石灰石回收燃煤或油的烟气中的二氧化硫的技术。该技术是把石灰-石灰石磨碎制成浆液，使经过除尘后的含SO₂的烟气通过浆液洗涤器而除去SO₂。石灰浆液与SO₂反应生成硫酸钙及亚硫酸钙，亚硫酸钙经氧化转化成硫酸钙，得到工业副产石膏，称为脱硫石膏，国内广泛用于建材等行业，其加工利用的意义非常重大。它不仅有力地促进了国家环保循环经济的进一步发展，还大大降低了矿石膏的开采量，保护了资源。

研究表明，脱硫石膏中含有一定量的碳酸钙，掺入脱硫石膏，水泥凝结时间正常，对水泥力学性能和安定性有积极作用，可以代替天然石膏用于水泥生产。这样不仅仅可以变废为宝，减少环境的污染，还可以给企业带来更大的经济效益。脱硫石膏的成本价远远低于天然石膏，减少石膏破碎系统的消耗等。

发达国家如日本、德国、美国、英国等对脱硫石膏的利用率较高，其中日本和德国技术最为成熟。美国的合成石膏(脱硫石膏)的出售量位居世界前列，其脱硫石膏主要应用于建筑行业，如墙板、水泥渣砖材料和混凝土水泥浆等，但由于美国有丰富便宜的天然石膏资源，该国脱硫石膏应用增长比较缓慢。德国脱硫石膏产量达到5-6Mt/a，品质稳定，平均利用率达到97.5％以上，主要用于生产建筑制品和水泥缓凝剂，以及自流平地板和石膏灰。德国几乎所有需要石膏的企业都在使用脱硫石膏，主要的石膏制品公司也已将厂址迁至电厂附近，以便于利用大量的脱硫石膏。日本脱硫石膏利用率高，主要是生产石膏板和水泥添加剂，此外还用于生产石膏矿渣板、黏结剂、建筑熟石膏和作为路基、平整土地所需砂土的烟灰材料等。日本重视使用脱硫石膏板作为建筑材料，从而逐渐代替木材。

其中，将脱硫石膏作为水泥缓凝剂为脱硫石膏利用方式之一，但是由于脱硫石膏水份含量大，对水泥粉磨企业来说，大大超出了对入磨物料水份的要求，随着环保要求越来越高，传统的靠晾晒去除水份已无可能，所以大多水泥厂家不得不放弃脱硫石膏应用。现有技术中脱硫石膏制备缓凝剂存在很多的缺点，一是成本较高，高于一般缓凝剂；二是掺入水泥中的增强效果低于天然石膏和氟石膏等，并且缓凝效果较差，所以并未得到推广。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明涉及一种水泥缓凝剂，以重量份计，包括：

脱硫石膏2-3份、副产元明粉0.7-1.3份、副产甲酸钙0.15-0.25份和具有助磨作用的工业固体废物1.5-2.5份；

且所述水泥缓凝剂的含水率不超过8％。

本发明的水泥缓凝剂以解决现有技术存在的脱硫石膏含水率较高限制其应用，并且制备得到的缓凝剂成本较高，对水泥缓凝效果较差的问题。通过将副产元明粉、副产甲酸钙及具有助磨作用的工业固体废物与脱硫石膏进行混合，可以有效地调整脱硫石膏中的水分，加入水泥中可以增加水泥的强度，增强助磨作用。

根据本发明的一个方面，本发明涉及一种所述的水泥缓凝剂的制备方法，包括以下步骤：