CN104072003B - 一种用钛石膏制备水泥缓凝剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用钛石膏制备水泥缓凝剂的方法，由钛石膏、磷石膏、硅铝类物质、生石灰按比例搅拌混合，采用挤压机挤压成砖块，陈化三日后，得到水泥缓凝剂产品；其中，钛石膏和磷石膏的重量配比按两者混合后的含水率控制在18～25％范围确定，硅铝类物质重量是钛石膏和磷石膏的总重量的2～6％，生石灰重量是钛石膏和磷石膏的总重量的6％。本发明选择挤压成砖块工艺，用含水率较低的磷石膏来降低钛石膏的含水率，从而避免了烘干钛石膏工序，工艺简洁，生产成本低，而且成型砖块的强度增加，能够更好地满足产品运输、水泥厂下料使用要求，应用前景十分广阔。

Description

一种用钛石膏制备水泥缓凝剂的方法
技术领域
本发明涉及一种用钛石膏制备水泥缓凝剂的方法。
背景技术
钛石膏是处理钛白粉生产过程中排放的废水而得到的泥状废渣，含水率较高，达40～60％。每吨钛白粉产生钛石膏近7吨，随着钛白粉行业的发展，国内产生了大量的钛石膏。仅铜陵化工集团安纳达钛业公司钛白粉产能8～10万吨/年，钛石膏渣量就将达到56～70万吨/年。如此大量的中和渣，如不能实现综合利用，将给企业带来很大的环保压力。由于钛石膏含水率(含水率在45％左右)较高，呈泥状，不易分散开，难以采用通常的制备水泥缓凝球的圆盘造粒制备法。另一方面采用通常的挤压成球法，产品球强度偏低，满足不了搬运、使用需要，并且挤压成球工艺要求物料含水率在12％以下，需要先将钛石膏烘干再挤压成球，造成能源消费，成本上升，产品没有竞争力，从而技术难以被市场接受。目前国内钛石膏利用率极低，排放企业主要是选择场地堆放，既耗费运输、堆放成本，又占用土地，急需开发经济实用的钛石膏综合利用技术，本项技术应运而生。
发明内容
本发明的目的是提供一种用钛石膏制备水泥缓凝剂的方法，以解决钛石膏由于呈泥状而难以圆盘造球问题，或挤压成球需要烘干钛石膏、成本上升、不经济的问题。
研究表明：在二水石膏一矿渣体系中，通过激发剂使之形成钙钒石和C-S-H凝胶，并覆盖在二水石膏晶体表面和二水石膏的空隙，从而提高石膏复合材料的强度。因体系中含有大量钛石膏、磷石膏，矿渣始终在饱和的硫酸根溶液中水化，在碱性条件下，矿渣颗粒内的Al2O3、CaO等不断溶解到液相中，生成少量的三硫型水化硫铝酸钙，从而使水泥缓凝剂块体强度增加。另一方面钛石膏的泥状特性又适应于挤压成型，砖块挤压机对成型物料含水率的要求为16～23％左右，对物料的含水率要求降低，有利于用较高含水率的工业石膏直接制备水泥缓凝剂。
本发明正是基于上述研究实现的，本发明方法如下：将钛石膏、磷石膏、硅铝类物质、生石灰按比例搅拌混合，采用挤压机挤压成砖块，自然堆置陈化三日后，得到水泥缓凝剂产品；其中，钛石膏和磷石膏的重量配比按两者混合后的含水率控制在18～25％范围确定，硅铝类物质重量是钛石膏和磷石膏的总重量的2～6％，生石灰重量是钛石膏和磷石膏的总重量的6％。
上述生石灰和硅铝类物质的用量约占钛石膏和磷石膏的总重量的10％，因此，与钛石膏和磷石膏混合后的含水率可以控制在16～23％范围，较适合挤压机挤压成块。
上述硅铝类物质重量最好是钛石膏和磷石膏的总重量的4～6％。
上述硅铝类物质可以是高炉矿渣粉。
按上述方法制备的钛石膏水泥缓凝剂产品，经检测：陈化3天后，产品砖块抗压强度达5MPa以上，满足水泥缓凝剂储运和使用要求。
本发明的有益技术效果在于：
1、选择挤压成砖块工艺，成型所需物料含水率要求低，含水率控制在16～22％范围即可，以便于用含水率较低的磷石膏来降低钛石膏的含水率，从而避免了烘干钛石膏工序，不仅工艺更加简洁，而且降低了生产成本。
2、通过添加硅铝类物质，成型砖块的强度增加，能够更好地满足产品运输、水泥厂下料使用要求。
3、考虑到两种石膏均取自堆场，钛石膏含水率一般在45％左右，磷石膏含水率一般在15％，混合至含水率在25％时两者比例最高达1:2。因此用本发明工艺，每生产一吨水泥缓凝剂或转化0.3吨钛石膏，一家年产60万吨水泥缓凝剂生产企业一年最高可以消化18万吨钛石膏，应用前景十分广阔。
具体实施方式
本发明所用钛石膏为安徽安纳达钛业公司处理钛白粉生产过程中排放的废水所产生的钛石膏，钛石膏含水率45％，钛石膏(干基)具体成份如下：
CaO:28％,SO3:37％,Al2O3:2.2％,Fe2O3:8.5％,MgO:0.8％
本发明所用磷石膏为安徽六国化工股份公司湿法磷酸生产过程中产生的磷石膏，磷石膏含水率15％，磷石膏具体成份如下：
CaO:29.22％,SO3:44.10％,P2O5:1.02％,F:1.28％,SiO2:2.51％,Al2O3:0.81％,Fe2O3:1.05％,MgO:1.37％,Na2O:0.36％
本发明的各实施例均按下述工艺流程进行：钛石膏、磷石膏、硅铝类物质、生石灰按比例搅拌混合，采用挤压机挤压成长、宽、高分别为24cm、11.5cm、53cm的砖块，陈化3日后，即为水泥缓凝剂产品。经检测，产品砖块抗压强度达5MPa以上，满足使用要求。
上表中的含水率为钛石膏、磷石膏按比例混合后的含水率。上表数据表明：采用本发明制备的钛石膏水泥缓凝剂块体的3天抗压强度达5MPa以上，满足使用要求。

Claims (3)

1.一种用钛石膏制备水泥缓凝剂的方法，其特征是：将未经干燥处理的钛石膏、磷石膏、硅铝类物质、生石灰按比例搅拌混合，采用挤压机挤压成砖块，自然堆置陈化三日后，得到水泥缓凝剂产品；其中，钛石膏和磷石膏的重量配比按两者混合后的含水率控制在18～25％范围确定，硅铝类物质重量是钛石膏和磷石膏的总重量的2～6％，生石灰重量是钛石膏和磷石膏的总重量的6％。
2.根据权利要求1所述的用钛石膏制备水泥缓凝剂的方法，其特征是：硅铝类物质重量是钛石膏和磷石膏的总重量的4～6％。
3.根据权利要求1或2所述的用钛石膏制备水泥缓凝剂的方法，其特征是：硅铝类物质是高炉矿渣粉。
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