[发明专利]一种提高钢渣水泥早期强度的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种提高钢渣水泥早期强度的方法。

背景技术

钢渣是炼钢过程中产生的废渣，数量约为钢产量的15％～20％，是仅次于高炉水渣之后的大宗冶金废渣，目前利用率仅约为10％，还无法进行有效利用。每年除用于对少量工程回填地基外，绝大部分都弃之钢铁厂周边。几十年来，已堆积成山，有的绵延10多公里，不仅侵占了大批土地良田，并造成了对空气、水质等的二次污染，严重地破坏了环境，给周边地区带来生态灾难。

目前，烟气脱硫主要采用石灰石或石灰作为脱硫剂进行脱硫，石灰在煅烧过程中或石灰石在脱硫过程中均有CO₂排出。利用钢渣取代石灰石或石灰作为脱硫剂进行烟气脱硫，不仅可有效吸收烟气中的二氧化硫，还可不用石灰石或石灰，减少二氧化碳的排放，显然有利于节能减排。

“高强钢渣矿渣水泥”(专利申请号：95119002.4)给出了一种高强钢渣矿渣水泥的制造方法，其特征在于矿渣单独粉磨，然后与磨好的钢渣、硅酸盐水泥熟料和石膏均匀混合，成为高强钢渣矿渣水泥；也可以把磨好的矿渣与钢渣、硅酸盐水泥熟料和石膏一起混磨，成为高强钢渣矿渣水泥。该专利实际上是将矿渣进行单独粉磨，以便能使矿渣磨细，促进了矿渣的水化，从而提高了钢渣矿渣水泥的强度。但是该专利没有对钢渣进行进一步的处理，使得钢渣水泥的早期强度得不到进一步地提高。

本申请人经多年研究，在大量的实验数据的基础上发现，如果将钢渣作为脱硫剂用于含硫烟气脱硫后，再用来制造钢渣水泥，由于含硫烟气中的SO₂会与钢渣中CaO反应生成CaSO₄·2H₂O，使钢渣的结构变得疏松，水化活性大幅度提高，再用来制造钢渣水泥，便可大幅度提高钢渣水泥的早期强度。这样，不仅可利用钢渣取代石灰石或石灰作为脱硫剂进行烟气脱硫，节省石灰石或石灰的资源消耗，减少二氧化碳的排放，有利于节能减排；还可将脱硫后的钢渣用于制造钢渣水泥，提高钢渣水泥的早期强度，显然具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高钢渣水泥早期强度的方法，该方法工艺简单、生产成本低，不仅可提高钢渣水泥的早期强度，还可促进钢渣取代石灰石或石灰作为脱硫剂用于烟气脱硫，节省石灰石或石灰的资源消耗。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种提高钢渣水泥早期强度的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)脱硫钢渣的制备：将钢渣烘干至含水率小于2.5wt％后，单独粉磨成钢渣粉体，粉磨至比表面积控制在大于191m²/kg(利用勃氏比表面积测定仪测定，后述比表面积均为该方法测定，最佳260m²/kg～400m²/kg)；或将钢渣直接加水单独粉磨成钢渣浆体成含水率为35wt％～80wt％的钢渣浆体，粉磨至比表面积控制在大于191m²/kg(最佳260m²/kg～400m²/kg)；然后将钢渣粉体或钢渣浆体作为脱硫剂用于吸收含硫烟气中的硫(“含硫烟气”是一般为电厂煤燃烧产生，对“含硫烟气”中硫的含量没有要求)，得到脱硫钢渣(脱硫钢渣三氧化硫在0.2wt％～18.5wt％)，然后将脱硫钢渣烘干至含水率小于2.5wt％后，得到烘干后的脱硫钢渣；

2)钢渣水泥的制备：按各原料所占质量百分数(干基)为：烘干后的脱硫钢渣15％～66％，矿渣20％～70％，熟料0～60％，石膏0～7.2％，水泥混合材料0～25％，其中熟料、石膏、水泥混合材料三者不同时为0，各原料所占质量百分数(干基)之和为100％，选取烘干后的脱硫钢渣、矿渣、熟料、石膏和水泥混合材料；

然后采用下述三种方法之一：

①将烘干后的脱硫钢渣、矿渣、熟料、石膏、水泥混合材料，分别粉磨至比表面积大于300m²/kg(最佳400m²/kg～550m²/kg)后再混合均匀，制得早期强度高的钢渣水泥；

②将烘干后的脱硫钢渣、矿渣、熟料、石膏、水泥混合材料，混合粉磨至比表面积大于300m²/kg(最佳400m²/kg～550m²/kg)，制得早期强度高的钢渣水泥；