CN102092971A

CN102092971A - 一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法

Info

Publication number: CN102092971A
Application number: CN2011100045136A
Authority: CN
Inventors: 杨久俊; 张磊; 罗忠涛; 王雪平; 严亮
Original assignee: Tianjin Urban Construction College
Current assignee: Tianjin Urban Construction College
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2031-01-11
Also published as: CN102092971B

Abstract

本发明公开了一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法，以脱碱后的氧化铝赤泥为主要原料制备道路硅酸盐水泥，本发明通过设计道路硅酸盐水泥熟料中C₃S、C₂S、C₄AF和C₃A等主要的矿物组成，以40～60%的赤泥部分代替道路硅酸盐水泥生产所用的钙质、铝质原料，完全取代铁质和硅质原料；本方法所制得的赤泥道路硅酸盐水泥性能良好，赤泥的利用率高。

Description

一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法

技术领域

本发明涉及一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法，特别涉及将工业废渣氧化铝赤泥经脱碱处理后利用其替代钙质、铝质、铁质和硅质原料生产道路硅酸盐水泥的方法。本发明中所涉及的赤泥的脱碱处理及获得方法，本发明人已经在名称为“一种赤泥料浆化多级循环脱碱方法”的同日申请中公开。本发明属于材料技术领域。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中产生的一种红色泥状废料，生产工艺和铝土矿成份的不同，赤泥中成份差别很大，但主要组份是SiO₂、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Na₂O、TiO₂、K₂O等，还含有微量有色金属。赤泥中还含有丰富的稀土元素和微量放射性元素，具有一定的放射危害性。

赤泥对于环境的危害主要在于土地占用和因含有大量强碱性化学物质而造成的环境污染。目前，我国赤泥累积总量已达数亿吨，居于全球首位。全球赤泥的平均利用率仅在15%左右，而我国目前还远远低于这个水平，赤泥的综合高效无危害再利用已成为我国目前亟待解决的战略性问题。提高赤泥的利用程度而又不产生二次污染直接关系到氧化铝工业未来的健康发展及生态环境的保护。

国内外各行业对赤泥的再利用进行了大量的研究，方向主要集中在提取氧化铁、制备建材制品（砖、砌块）、用作橡胶塑料的填料、用于酸性土壤改良等。

中国专利“一种赤泥生产水泥方法”（公开号CN1613809A）利用常压氧化钙水化法对赤泥进行脱碱后用于水泥生产。该发明生产的硅酸盐水泥与本发明所生产的道路硅酸盐水泥在性能和应用方面均有很大不同。

中国专利“一种赤泥制备硫铝酸盐水泥的方法”（授权公告号CN100360451C）利用赤泥、铝矾土、石膏、石灰石等原料通过设计硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成制备出了硫铝酸盐水泥。其生产的硫铝酸盐水泥在性能和应用上也与本发明有很大不同。

发明内容

本发明人经过大量实验工作和研究工作后，找到了一种可以大量消纳赤泥，实现赤泥的综合高效无害化利用的方法。

本发明的目的是提供一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法。

本发明目的通过以下技术方案实现，包括步骤：

1）将工业废渣赤泥进行脱碱处理，获得碱含量小于1%、含水率小于25%的脱碱赤泥；

2）按质量取步骤1）所得脱碱赤泥20%～40%，粘土10～15%，铝矾土0～2%，石灰石50～62%，混合均匀，得混料；

3）将混料置磨机中粉磨至细度80μm筛筛余小于18%，得生料；

4）将生料置水泥窑中，在1300℃～1550℃范围内煅烧，得道路硅酸盐水泥熟料；

5）按质量取步骤（4）所得水泥熟料85%～97%、石膏3%～5%、混合材料0～10%，混合后粉磨至细度为80μm筛筛余小于10%，即得到道路硅酸盐水泥；

所述混合材料是指符合GB/T1596的F级粉煤灰或符合GB/T203的粒化高炉矿渣。

所述石膏符合GB/T5483标准。

为了得到更好的效果，优选使步骤3）的混料的含水率小于8%，使步骤3）所得生料含水率小于0.5%。

本发明的优点和特点：

1.本发明首次提出了利用赤泥制备道路硅酸盐水泥的技术方案，不仅解决了不易处理的赤泥铁质含量高的问题，而且道路硅酸盐水泥应用于公路建设，也规避了赤泥的放射性影响。

2.本发明中赤泥的掺量可达20～40%，可以大量消纳堆积和新排放赤泥，实现赤泥的综合高效无害化利用；同时解决了赤泥导致的环境污染及土地占用等问题，具有重要的经济效益和社会效益。

3. 本发明制备的道路硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比有更高的抗折强度及耐磨性。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但并不限制本发明。

采用河南省上街铝厂排放堆存的赤泥，将赤泥经料浆化脱碱处理至碱含量小于1%，含水率小于25%，得到脱碱赤泥。赤泥经料浆化脱碱处理的方法已经公开在一种赤泥料浆化多级循环脱碱方法的专利申请中。脱碱赤泥、粘土、铝矾土和石灰石的化学组成见表1。

表1 脱碱赤泥等原料的化学组成

样品	SiO₂	AL₂O₃	Fe₂O₃	CaO	MgO	TiO₂	K₂O	Na₂O	loss
										脱碱赤泥	20.63	4.84	14.97	44.34	1.71	2.24	0.24	0.62	7.84
粘土	67.59	12.48	3.40	5.42	1.42	-	-	-	5.94
										铝矾土	4.83	75.48	-	-	-	1.75	-	-	10.26
石灰石	-	-	-	54.02	3.25	-	-	-	-

实施例1

按质量取脱碱赤泥37.6%，石灰石52%，粘土10.4%，混合均匀后送入球磨机内粉磨至细度为80μm筛筛余12%，得生料；将生料送入水泥窑中煅烧，煅烧温度1400℃～1500℃，保温2小时，得到道路硅酸盐水泥熟料。该熟料中铁铝酸四钙的含量约为24%。

按质量取熟料95%和符合GB/T5483标准的石膏5%，混合后粉磨至细度80μm筛筛余2%，制得道路硅酸盐水泥。

实施例2：

按质量取脱碱赤泥21.6%，石灰石62%，铝矾土2%，粘土14.4%送入球磨机内粉磨至生料细度为80μm筛筛余10%，得生料；将生料送入水泥窑中煅烧成熟料，煅烧温度1430℃～1530℃，保温2.5小时，得到道路硅酸盐水泥熟料。该熟料中铁铝酸四钙的含量约为16%。

按质量取熟料95%和符合GB/T5483标准的石膏5%，混合后粉磨至细度为80μm筛筛余2%，得道路硅酸盐水泥。

实施例3

按实施例1操作，制得细度为80μm筛筛余小于18%的生料。将生料送入水泥窑中煅烧成熟料，煅烧温度：1420℃～1550℃，保温时间：2小时。

按质量取熟料90%、石膏5%和5 F级粉煤灰%，混合后粉磨至细度为80μm筛筛余小于10%，即得到道路硅酸盐水泥。

实施例4

按实施例2操作得到道路硅酸盐水泥熟料后，按质量取熟料85%、石膏5%及粒化高炉矿渣10%，共同粉磨至细度为80μm筛筛余小于10%，得到道路硅酸盐水泥。

经检测，实施例中所得道路硅酸盐水泥的抗折强度和耐磨性均远高于普通硅酸盐水泥。

Claims

1.一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法，其特征在于包括步骤：

3）将混料置磨机中粉磨至细度80μm筛筛余小于18%，得生料；

5）按质量取步骤4）所得水泥熟料85%～97%、石膏3%～5%、混合材料0～10%，混合后粉磨至细度为80μm筛筛余小于10%，即得到道路硅酸盐水泥；

2.根据权利要求1所述的一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法，其特征在于所述石膏符合GB/T5483标准。

3.根据权利要求1所述的一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法，其特征在于使步骤3）的混料含水率小于8%。

4.根据权利要求1所述的一种赤泥制备道路硅酸盐水泥的方法，其特征在于使步骤3）所得生料含水率小于0.5%。