[发明专利]一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水泥技术领域，具体涉及一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥及其制备方法。

背景技术

随着我国火力发电工业的快速发展，以煤基为燃料的发电机组大量投产，由此产生的粉煤灰、炉渣及脱硫石膏逐年增加。但是，由于目前对其资源化利用较低，导致存放占用大量的土地，并污染环境。因此，社会对高效利用粉煤灰、炉渣和脱硫石膏的需求极为迫切。将火电生产过程中排放的这些固体物应用于建材产品的研制，是有效降低其存量，提高其利用率，实现固废资源化利用的最有效途径。

粉煤灰作为水泥生产中的一种活性混合材料，其合理的掺入不仅可改善水泥的性能，而且对降低水泥的生产成本，节约天然资源等都具有明显的效果。因此，目前已被广泛地应用于水泥生产行业。然而，粉煤灰在水泥中的掺量较低，一般仅为20％～30％左右；当掺入粉煤灰活性激发剂时，掺量也不会超过40％。研发在水泥生产中大量地掺入粉煤灰的技术，尤其是能同时掺加炉渣，实现粉煤灰与炉渣的整体高效利用，是当今建材领域重要的研究课题，对电力工业可持续发展具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是通过对粉煤灰、炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏进行经济适用的磨细处理，以及科学合理的材料用量配比，充分发挥各材料组分的理化综合效应，提供一种粉煤灰、炉渣及脱硫石膏总体利用量大，产品质量符合现行国家标准，生产成本低，具有广阔市场前景的高掺磨细粉煤灰水泥及其制备方法，实现固废物的规模化资源利用。

本发明为实现上述目的而采取的技术方案为：

一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥，包括以下质量百分数的组分：

粉煤灰33～42、炉渣粉32～44、硅酸盐水泥熟料粉20～24、脱硫石膏粉2～3，其中粉煤灰的比表面积不低于1000m²/kg；炉渣粉的细度45μm方孔筛筛余值为15％～17％。

本发明所述的粉煤灰的制备为：将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的火力发电厂产生的粉煤灰，用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细，比表面积不低于1000m²/kg。

本发明所述炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉及脱硫石膏粉可分别制备，也可由其原料混合制备，具体如下：

所述炉渣粉的制备：将火力发电厂产生的炉渣用水泥球磨机磨细，其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准，细度45μm方孔筛筛余控制值为15％～17％；

所述硅酸盐水泥熟料粉的制备：将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料，用水泥球磨机进行磨细，细度45μm方孔筛筛余值为12％～15％；

所述脱硫石膏粉的制备：将硫酸钙含量不低于90％的烟气脱硫石膏在常温下干燥后，用水泥球磨机磨细，细度45μm方孔筛筛余值为10％～14％；

所述炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏组成的混合粉料制备：将炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏，按照制备水泥的材料配方分别称量混合后，用水泥球磨机磨细制得，混合粉料的细度45μm方孔筛筛余值为12％～16％。

一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥的制备方法，按照质量百分数将粉煤灰、炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合均匀即可。

本发明具有以下有益效果：

按照本发明材料配方制备的水泥，不仅性能符合现行国家标准有关P·F32.5的质量指标，而且粉煤灰的用量较大，可达33％～42％；同时，填补了国内水泥生产中高掺炉渣的空白，其用量可达32％～44％；考虑烟气脱硫石膏的利用，本发明固废利用率可达76％～80％；因此，本发明可有效地降低水泥生产的成本，实现粉煤灰及炉渣的大规模消纳，具有良好的社会及经济效益。

具体实施方式

实施例中，检验本发明P·F32.5水泥的仪器设备、温湿度条件、试件制作、试验方法及质量评定标准均执行现行国家相关标准。

实施例1

(1)粉煤灰的制备：将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的粉煤灰，用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细，比表面积为1020m²/kg。

(2)炉渣粉的制备：将炉渣用水泥球磨机磨细，其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准，细度(45μm方孔筛筛余)为15.8％。