[发明专利]一种抗收缩低铁高镁硅酸盐熟料

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅酸盐熟料，尤其是涉及一种抗收缩低铁高镁硅酸盐熟料。

背景技术

众所周知，硅酸盐熟料的主要成分是CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃，而MgO视为影响强度和安定性的有害成分，普通硅酸盐熟料主要化学成分的含量一般控制在CaO 63－66%、SiO₂ 21－23%、Fe₂O₃ 3.5－4.5%、Al₂O₃ 4.5－6.0%、MgO＜2.5%,国家标准GB/T21372-2008中限制硅酸盐熟料中MgO含量＜5%,这是因为，长期的生产实践和科学试验都证明，在Fe₂O₃含量为3.5－4.5%的普通硅酸盐熟料中，MgO偏高时，第一影响窑况和生产的稳定性，第二镁在熟料中形成粗大的水化很慢且膨胀的方镁石瞐体，影响水泥后期安定性，还会严重降低熟料强度。为此，国内外许多科研院所及一线科技人员针对“MgO对水泥熟料煅烧的影响”、“MgO对硅酸盐熟料与水泥强度及安定性的影响”，以及“煅烧高镁熟料”等进行了长期不懈的研究，虽然经过不断地调整配料和工艺，生产的稳定性有所提高，但效果仍旧不尽如人意，因此，大量的水泥生产企业不得不弃置附近的含镁石灰石矿，舍近求远地去找含镁低的石灰石或采用异地运来的低镁石灰石搭配部分高镁石灰石，这不但导致微利的水泥生产企业原料成本上升，而且浪费大量的含镁石灰石资源。部分区域，如我国广西的部分地区，虽然遍地是石灰石山，但因镁含量偏高，当地水泥厂已基本上无可用之石灰石。

另一方面，普通硅酸盐熟料磨制的水泥，也就是说最大宗的建筑材料——硅酸盐水泥，其公知的两个一直难以解决的技术问题：一是制品的收缩性偏大，二是抗碳化性能差。

解决硅酸盐制品的收缩问题，当前的技术措施，一是加膨胀剂，二是加纤维材料，三是加入高分子树脂材料。对于大体积工程，抗收缩主要采用加膨胀剂，常用的膨胀剂有硫铝酸钙类、氧化钙类、氧化镁类、氧化铁类、铝粉类。大量试验研究和应用证明，在水泥中加入约5%的粉磨的焙烧MgO可有效解决硅酸盐材料的收缩问题，且不会影响长期的体积安定性。现有技术中亦有研究高镁低热硅酸盐熟料的。

为解决硅酸盐制品的抗碳化性能差的问题，目前以增加致密性、增加制品厚度和实施气孔或表面封闭为主，而大量试验显示，在硅酸盐水泥制品中加入4%以上Mg(OH)₂可提高抗碳化性能1－3倍。

水泥生产如何利用量大的含镁偏高的劣质石灰石，化不利的有害成分为有利的有益成分，目前还未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可利用劣质含镁石灰石、利用现有水泥生产工艺制造的抗收缩低铁高镁硅酸盐熟料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种抗收缩低铁高镁硅酸盐熟料，熟料成份采用“低铁高镁、控制镁硫比”方案，其中Fe₂O₃的质量含量为2.2－3.3%，MgO的质量含量为3.5－8.5%，SO₃的质量含量为0.3－4.0%；MgO/SO₃质量比为1.2－12∶1（优选1.4—10∶1）；CaO的质量含量为63－66%，SiO₂的质量含量为21－23%，Al₂O₃的质量含量为4.5－6.0%，碱（R₂O）的质量含量为0.1-3.0%，所述碱为Na₂O和K₂O。

熟料成份中，CaO、SiO₂、Al₂O₃及碱等其他成份为正常硅酸盐熟料成分含量。

所述MgO来自生料配料中的原料含镁的石灰石、白云石(CaCO₃·MgCO₃)、菱镁矿（MgCO₃)或其它含镁原料。

所述抗收缩低铁高镁硅酸盐熟料采用现有的水泥工艺如干法旋窑水泥生产工艺或立式窑水泥生产工艺制造。