[发明专利]铝酸盐水泥的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水泥生产领域，具体涉及一种铝酸盐水泥的制备方法。

背景技术

铝酸盐水泥是继硅的盐水泥系列产品之后的第二系列产品。根据国家标准GB201-1981的规定：凡以适当成分的成料，烧至完全或部分熔融，所得以铝酸钙为主要成分的铝酸水泥熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为铝酸盐水泥。

其最早于1865年后期在法国出现，主要由氧化铝和石灰经熔融后破碎制成铝酸钙水泥，19世纪末期英国首先发布了“石灰石-矾土”水泥的专利，1913年法国的拉法基公司首次进行水泥的商业性生产，其生产方法为熔融法。国内以石灰石和矾土为原料，由于矾土中二氧化硅和氧化铁含量均低，因此，国内一般采用烧结法在回转窑中进行烧结生产。

无论是熔融法还是烧结法，其主要矿相组成为铝酸一钙、二铝酸一钙、七铝酸十二钙、硅铝酸二钙和六铝酸一钙；还会有少量的硅酸二钙及钙铝黄长石等。铝酸盐水泥适用于军事工程、紧急抢修工程、冬季施工以及要求较强的特殊工程；此外，铝酸盐水泥常作为钢包浇注料的结合剂，而浇注料中会添加预先合成的镁铝尖晶石(MgO.Al2O3)以提高钢包浇注料的抗热震性和抗侵蚀性，这是由于镁铝尖晶石具有熔点高(2135℃)，常温、高温强度高，热膨胀系数低，导热性好等特点；但镁铝尖晶石的生产成本较高，限制了它的应用，如果铝酸盐水泥本身就含有此种物相，相比传统铝酸盐水泥性能将会有很大提高。

近年来国内外已有关于含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的相关研究，如《新型含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的研究》（西安建筑科技大学学报：自然科学版学报，2005年第3期）；以及《含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备与应用》（参见耐火材料，2007年01期）。但是上述报道中均是以白云石和镁砂为主要原料，且采用烧结法其成本投入较大。

另外，我国攀枝花地区采用熔融还原法制取硅钛铁合金的冶炼过程中，除获得相应目标铁合金外，还会产生大量的尾渣，从资源综合利用的角度出发，利用废弃物进行铝酸盐水泥的生产对环境保护具有重大意义。

发明内容

本发明提供一种铝酸盐水泥的生产方法，该方法以熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣为原料，所得产品符合GB201-2000的要求，且所得铝酸盐水泥中含镁铝尖晶石。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种铝酸盐水泥的制备方法，具体为：以石灰质材料、铝熔渣、含铝材料为原料，通过熔融、冷却制得熟料，熟料经破碎并粉磨至比表面积大于300m²/kg即得铝酸盐水泥；其中，铝熔渣、石灰质材料、含铝材料的重量配比为：100︰5～40︰5～50；所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的渣。

优选的，上述铝熔渣的成分满足：Al₂O₃ 50～60wt%，CaO 15～30wt%，SiO₂ 1～7wt%，MgO 3～10wt%，TiO₂含量低于3wt%。

优选的，所述石灰质材料为石灰石或活性石灰。

所述含铝材料为铝矾土或铁矾土。

其中，铝酸盐水泥的比表面积通过BET方法测得。

所述冷却方式为缓冷、淬冷或水冷。

优选的，上述熔融在1300-1600℃下进行。

本发明还提供了熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣在制备铝酸盐水泥中的用途。

本发明的有益效果：

本发明利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔废渣来生产铝酸盐水泥，所得产品符合GB201-2000的要求，且所得铝酸盐水泥中含镁铝尖晶石。以熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔废渣为原料，从而实现铝熔渣综合资源化和无害化处理，具有良好的环保效应，符合国家循环经济的产业政策。

具体实施方式

本发明提供了一种铝酸盐水泥的制备方法，具体为：以石灰质材料、铝熔渣、含铝材料为原料，熔融后冷却制得熟料，熟料经破碎并粉磨至比表面积大于300m²/kg即得铝酸盐水泥；其中，铝熔渣、石灰质材料、含铝材料的重量配比为：100：5～40：5～50；所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的渣；其中，铝酸盐水泥的比表面积通过BET方法测得。