CN102010146A - 一种将脱硫灰改性用作水泥缓凝剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种将钢铁企业烧结工艺或电厂烟气用干法或半干法烟气脱硫后产生的脱硫灰进行改性用作水泥缓凝剂的方法，其特征步骤是：A、采用球磨或者气流粉碎的方式对脱硫灰进行微细化处理，使脱硫灰粒径的比表面积为300～1000米2/千克；B、将经过微细化处理后的脱硫灰放置于温度为450-700℃的密闭容器中，在密闭容器中鼓入氧气或者空气，反应20～60分钟，得到用作水泥缓凝剂的改性脱硫灰。本发明将脱硫灰经改性用作水泥缓凝剂，不仅可以解决脱硫灰长期堆放所带来的一系列环境问题，而且可以产生一定的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种将钢铁企业烧结工艺或电厂烟气用干法或半干法烟气脱硫后产生的脱硫灰进行改性用作水泥缓凝剂的方法。
背景技术
脱硫灰是钢铁企业烧结工艺/电厂烟气采用干法或半干法脱硫工艺产生的工业废渣，其主要成分是硫酸钙、亚硫酸钙。由于亚硫酸钙大量存在，脱硫灰不能像脱硫石膏那样用于生产胶凝性墙板、水泥缓凝剂、石膏板等建材行业，目前只能堆放处理，这样不仅占用大量土地和资金，而且造成环境污染。
在水泥的生产中常使用天然石膏作缓凝剂，使出厂水泥性能符合国家相关标准。脱硫灰中三氧化硫含量与天然石膏含量相近，有学者对脱硫灰用作水泥缓凝剂进行了相关研究，结果表明脱硫灰具有一定的缓凝效果，也有学者用纯的亚硫酸钙进行水泥缓凝实验，结果表明亚硫酸钙不具缓凝效果，因此可以推断脱硫灰起缓凝作用的是其中的硫酸钙。亚硫酸钙会在空气中缓慢氧化，氧化后体积会膨胀，这样会影响水泥固化后期安定性。因此，脱硫灰不能直接用作水泥缓凝剂。
发明内容
本发明的目的是为解决目前脱硫灰不能直接用作水泥缓凝剂的问题，提供一种脱硫灰改性方法，使得脱硫灰可以用作水泥缓凝剂，避免脱硫灰的大量堆放造成的环境污染。
本发明目的通过下述技术解决方案实现：
一种将脱硫灰改性用作水泥缓凝剂的方法，首先将脱硫灰微细化处理，达到预定粒径后，再进行高温氧化处理，高温氧化处理后即可完成脱硫灰的改性，改性后的脱硫灰可用作水泥缓凝剂。
所述的微细化处理方法为高速气流粉碎或者球磨。
所述的预定粒径对应的比表面积为300-1000米2/千克。
所述的高温氧化是将微细化的脱硫灰放置在450-700℃的密闭容器中时，在鼓入充足的氧气或者空气的条件下，反应20～60分钟。
所述的高温氧化处理是将脱硫灰中的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，达到脱硫灰改性目的。
改性脱硫灰用作水泥缓凝剂的添加量为水泥质量的4～20％。
本发明的有益效果是：脱硫灰经机械力改性方式微细化处理，通过粉磨提高脱硫灰比表面积，打破亚硫酸钙表面的包裹层，然后经高温氧化反应，极大提高亚硫酸钙氧化效率，缩短了反应时间；将脱硫灰经改性用作水泥缓凝剂，不仅可以解决脱硫灰长期堆放所带来的一系列环境问题，而且可以产生一定的经济效益和社会效益。
具体实施方式
脱硫灰改性实施例1
取1kg脱硫灰，球磨处理30min，得比表面积为650m2/kg粉碎脱硫灰，然后与500℃条件下处理30min，亚硫酸钙的氧化率为98.6％。
脱硫灰改性实施例2
取1kg脱硫灰，球磨处理40min，得比表面积为690m2/kg粉碎脱硫灰，然后与480℃条件下处理30min，亚硫酸钙的氧化率为98.8％。
脱硫灰改性实施例3
取1kg脱硫灰，球磨处理25min，得比表面积为620m2/kg粉碎脱硫灰，然后与550℃条件下处理30min，亚硫酸钙的氧化率为97.9％。
脱硫灰改性实施例4
取1kg脱硫灰，球磨处理45min，得比表面积为720m2/kg粉碎脱硫灰，然后与550℃条件下处理20min，亚硫酸钙的氧化率为99.5％。
脱硫灰改性实施例5
取1kg脱硫灰，球磨处理60min，得比表面积为980m2/kg粉碎脱硫灰，然后于700℃条件下处理20min，亚硫酸钙的氧化率为99.9％。
改性脱硫灰可用做水泥缓凝剂应用于水泥行业，结合水泥品种和混合材掺量，改性脱硫灰中SO3的含量决定改性脱硫灰在水泥中的掺量，采用国家水泥标准检验水泥的相关性能来鉴定改性脱硫灰对水泥性能的影响。表1为水泥配方，水泥配方1、4、5中添加了改性脱硫灰，水泥配方2、3、6没有添加改性脱硫灰，通过表2的水泥物理性能对比测试可知，改性脱硫灰对水泥缓凝效果明显，并可一定程度提高水泥的抗压强度和抗折强度。
表1水泥配方
表2水泥性能
Claims (2)
1.一种将脱硫灰改性用作水泥缓凝剂的方法，其特征步骤是：
A、采用球磨或者气流粉碎的方式对脱硫灰进行微细化处理，使脱硫灰粒径的比表面积为300～1000米2/千克；
B、将经过微细化处理后的脱硫灰放置于温度为450-700℃的密闭容器中，在密闭容器中鼓入氧气或者空气，反应20～60分钟，得到用作水泥缓凝剂的改性脱硫灰。
2.如权利要求1所述的一种将脱硫灰改性用作水泥缓凝剂的方法，其特征是改性脱硫灰用作水泥缓凝剂的添加量为水泥质量的4～20％。
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