CN1044109C - 粒状水泥活性混合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种粒状水泥活性混合材料。它是利用燃煤电厂及其它燃煤工业排弃的烧失量不大于15%的普通粉煤灰为原料，配入其它活性、非活性混合材料、少量水泥、助磨剂与适量水，经制粒、常温喷雾保湿养护，制成粒状水泥活性混合材料。本发明工艺简单，料源丰富，变废为宝，所生产的产品质量符合国际，便于运输、贮存、烘干、掺用，有显著的经济效益。

Description

粒状水泥活性混合材料
本发明是水泥工业的活性混合材料。它是以普通粉煤灰的复合物为原料，与燃煤渣、配活性、非活性混合材料，制成粒状的水泥活性混合材料。
在水泥生产中，加入适量的水泥活性混合材料，具有改善水泥性能、调节水泥标号、生产出不同品种水泥，合理使用水泥，提高产量降低成本等功效。我国水泥产量居世界首位，约三亿吨/年，其中水泥活性混合材料用量即占水泥总量的1/4～1/3。因此，开发料源丰富、性能优良、经济的水泥活性混合材料有着深远的社会意义和经济效益。
普通粉煤灰是一种大量弃于灰场贮存的粗劣粉煤灰，我国电力工业年排粉煤灰已达八千万吨以上，大部分需建灰场贮存，灰场占地约以年增三万亩速度递增；主要用于建工回填、造地、道路基层、粘土粉煤灰烧结砖、粉煤灰复混肥等。
已知将普通粉煤灰用于水泥活性混合材料的途径有：①按普通粉煤灰干重，加入10～20％石灰、3～6％磨细石膏制成砖、块状，经蒸汽养护凝硬，破碎后供作水泥混合材料，但活性低、性能差，已淘汰；②有将普通粉煤灰经湿法浮选脱炭、水力分选出细灰烘干，供作水泥混合材料或作砼掺合料，但不经济，应用受限。用普通粉煤灰作水泥活性混合材料，经检索：未有任何成功的文献报道。
本发明的任务，就是提供一种以普通粉煤灰的复合物为原料，制成粒状的水泥活性混合材料，产品质量符合GB1596-91与GB2847-81标准。
本发明的任务是这样完成的：利用燃煤电厂及其它燃煤工业由煤粉炉烟气中收集排弃的普通粉煤灰，与燃煤渣，配1种、1种以上品质符合水泥掺用技术要求的活性、非活性混合材料，及少量水泥，不损害水泥性能的助磨剂与适量水组成，经搅拌、细碎、机械制粒，常温喷雾保湿养护而制成水泥活性混合材料。其材料配比(以干固物重量，份计)如下：
1、用烧失量不大于15％(最好不大于12％)的普通粉煤灰(含水量最好20％以下)30～75份；
2、燃煤渣(烧失量不大于10％，最好小于7％的煤粉炉渣、沸腾炉渣、旋风炉液态渣)10～68份；
3、品质符合GB2847-81(燃煤渣除外)、GB203-78、GB6645-86、GB12958-91标准附录A及其它符合水泥掺用技术要求的活性混合材料0～45份，石灰石、砂岩、石英河沙非活性混合材料0～20份，所述的活性、非活性混合材料的粒径均为5mm以下，含水量最好10％以下；
4、常用水泥(标号325以上)2～6份；
5、助磨剂(三乙醇胺下脚料、乙二醇、丙二醇、木质素磺酸镁)0～0.25份；
6、水(物料的合适合水率，以造粒时不粘机、不易碎、密实，得率高)18～22份。
二、本发明生产工艺流程如图1表示：图中1、粉煤灰料仓，2、燃煤渣料仓，3、其它活性、非活性混合材料仓，4、水泥仓，5、连续计量、给料装置，6、输送皮带机，7、双轴螺旋搅拌机，8、水、助磨剂给料容器，9、笼式粉碎机，10；对辊式压球机，11、粒料缓降装置，12、半成品喷雾保湿养护间，13、成品露天堆放场。按材料组成，粒径大于5mm的材料，预破碎至5mm以下，经搅拌、笼式粉碎机粉碎与均化，对辊式压球机制成粒径不小于5mm，不大于50mm扁卵形民用煤球状颗粒料，送入半成品库，常温(保持摄氏5℃以上)喷雾保湿养护2～7天，即得粉煤灰复合物粒状水泥活性混合材料，产品质量符合GB1596-91与GB2847-81标准。在水泥生产中，加入适量的本发明的水泥活性混合材料，生产得磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号325～525R标准；或是品质符合GB1344-92、GB12958-91标号325～525R标准。
其最优方案，应据所用粉煤灰及当地复合材料性能、取用条件、试验取定，各种配方设计，当按配方中粉煤灰占主材料时，产品质量符合GB1596-91标准；当火山灰质混合材料占主材料时，产品质量符合GB2847-81标准。
三、本发明的实施例：
实施例1、粉煤灰(烧失量15％)30份，燃煤渣(烧失量小于7％的煤粉炉渣34份及沸腾炉渣或旋风炉液态渣34份)68份，标号425普通硅酸盐水泥2份，计100份；加入三乙醇胺下脚料助磨剂0～0.10份，水18～22份制成粒状活性混合材料，品质符合GB2847-81标准。按水泥熟料32.5份、粒状活性混合材料12份、右膏5.5份，生产得磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准。
实施例2、粉煤灰(烧失量14.7％)30份，燃煤渣(烧失量小于7％的煤粉炉渣或沸腾炉渣或旋风炉液态渣)22份、粒化高炉矿渣或化铁炉渣、精炼铬铁渣，或粒化电炉磷渣或烧页岩、硅质渣、沸石岩、凝灰岩、火山灰45份，标号425矿渣硅酸盐水泥3份，计100份；加入木质素磺酸镁助磨剂0～0.25份，水18～22份，制成粒状活性混合材料，品质符合GB2847-81标准。按水泥熟料83份、粒状活性混合材料12份、石膏5份，生产得磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准。
实施例3、粉煤灰(烧失量8.4％)75份、燃煤渣(烧失量小于7％的煤粉炉渣或沸腾炉渣或旋风炉液态渣)21份、标号425火山灰质硅酸盐水泥4份，计100份；加入乙二醇或丙二醇助磨剂0～0.10份、水18～22份，制成粒状活性混合材料，品质符合GB1596-91标准。按水泥热料83份、粒状活性混合材料12份、石膏5份，生产得磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准。
实施例4、粉煤灰(烧失量9.3％)50份、燃煤渣(烧失量小于10％的煤粉炉渣或沸腾炉渣或旋风炉液态渣)24份，石英河沙20份，标号425普通硅酸盐水泥6份，计100份。加入三乙醇胺下脚料助磨剂0～0.10份，水18～22份，制成的粒状活性混合材料，品质符合GB1596-91标准。按水泥熟料83份、粒状活性混合材料12份，石膏5份生产磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准。
实施例5、粉煤灰(烧失量9.3％)57％、燃煤渣(烧失量小于7％的煤粉炉渣或沸腾炉渣或旋风炉液态渣)10份，粒化高炉矿渣或化铁炉渣、精炼铬铁渣或粒化电炉磷渣或粒化锰铁渣或烧页岩、硅质渣、沸石岩、凝灰岩、火山灰20份，石英河沙10份，标号425普通硅酸盐水泥3份，计100份。加入三乙醇胺下脚料助磨剂0～0.10份，水18～22份，制成的粒状活性混合材料，品质符合GB1596-91标准。按水泥熟料83份、粒状活性混合材料12份、石膏5份生产磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准。
实施例6、粉煤灰(烧失量12％)30份，燃煤渣(烧失量小于7％的煤粉炉渣25份及沸腾炉渣或旋风炉液态渣25份)50份，石英河沙10份，石灰石6.5份，标号425火山灰质硅酸盐水泥3.5份，计100份。加入三乙醇胺下脚料助磨剂0～0.10份，水18～22份，制成的粒状活性混合材料，品质符合GB2847-81标准。按水泥熟料83份、粒状活性混合材料12份、石膏5份生产磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准。
实施例7、粉煤灰(烧失量9.3％)44份，燃煤渣(烧失量小于7％的煤粉炉渣或沸腾炉渣或旋风炉液态渣或所述的炉渣任意两种或三种渣各占30～70％的混合物)33份，自燃煤矸石或硅藻土或粒化锰铁渣或粒化硅铁渣20份、标号425普通硅酸盐水泥3份，计100份。加入三乙醇胺下脚料助磨剂0～0.10份，水18～22份，制成的粒状活性混合材料，品质符合GB2847-81标准。按水泥熟料83份、粒状活性混合材料12份，石膏5份生产磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准。
实施例3、粉煤灰(烧失量9.3％)44份，燃煤渣(烧失量小于7％的煤粉炉渣或沸腾炉渣或旋风炉液态渣或所述的炉渣任意两种或三种渣各占30～70％的混合物)33份、粒化高炉矿渣或化铁炉渣、精炼铬铁渣或粒化电炉磷渣或烧页岩、自燃煤矸石、硅质渣、沸石岩、凝灰岩、火山灰、硅藻土20份，际号425矿渣硅酸盐水泥3份，计100份。加入三乙醇胺下脚料助磨剂0～0.10分，水18～22份，制成的粒状活性混合材料，品质符合GB2847-81标准。按水泥熟料82.3份，粒状活性混合材料9份、石灰石3份、石膏5.2份或按水泥熟料31份、粒状活性混合材料8份、烧页岩5.8份、石膏5.2份生产磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准。
实施例9、粉煤灰(烧失量9.7％)47份，燃煤渣(烧失量小于7％的煤粉炉渣或沸腾炉渣或旋风炉液态渣或所述的炉渣任意两种或三种渣各占30～70％的混合物)37份、石英河沙12.5份、标号425普通硅酸盐水泥3.5份，计100份。加入三乙醇胺下脚料助磨剂0～0.10份、水18～22份，制成的粒状活性混合材料，品质符合GB1596-91标准。按水泥熟料83.5份、粒状活性混合材料12份、石膏4.5份生产磨细的水泥，品质符合GB175-92普通硅酸盐水泥标号525或525R标准；按水泥熟料65.5份，粒状活性混合材料30份、石膏4.5份生产磨细的水泥，品质符合GB1344-92粉煤灰硅酸盐水泥标号425或425R标准。
四、本发明用普通粉煤灰的复合物生产粒状水泥活性混合材料的特性、质量、优点：
1、产品特性，当配方中粉煤灰为主材料时，产品属粉煤灰类活性混合材料，品质符合GB1596-91标准；当以火山灰质混合材料为主材料时，产品属火山灰质活性混合材料，品质符合GB2847-81标准。可以根据实用粉煤灰烧失量、活性大小及就地取材的其它配伍材料性能，经配伍试验，实现对产品类属、活性、烧失量、需水性、色泽、放射性比活度值等技术经济指标的优化设计。产品具有助磨作用，当掺量3～12％与水泥熟料混磨时，在相同的条件与时间下，可使水泥细度下降1.0～2.5个百分点，有耐2米高度自由跌落不粉化，虽碎仍成粒的强度，便于运输、烘干、掺用，颗粒强度，可由配伍水泥与粒料养护时间作调节；
2、产品质量符合GB1596-91标准及GB2847-81标准，工业化生产、质量稳定、可靠，匀质性优于天然火山灰质活性混合材料，产品经一年以上贮存不变质，放射性比活度值合格。
3、本发明的优点：
①、能用普通粉煤灰，直接、简便、经济地制成品质符合GB1596-91及GB2847-81标准的水泥活性混合材料，为大量普通粉煤灰综合利用，变废为宝，扩大经济、社会效益有深远的意义；
②、生产产品的配方可因地制宜，就地取材，优化试验设计，可具多种混合材料的复合效应于一体，渗用性能优于单掺一种混合材料，取材易、实用性广，为水泥工业提供了品质稳定、重大、经济的活性混合材料新来源；
③、产品是工业化生产，质量稳定、可靠，匀质性优于天然活性混合材料，并有助磨作用，在相同的时间、条件下，掺量3～12％，水泥细度可小1.0～2.5个百分点；
④、生产工艺简单，无需煅烧及蒸汽养护，成品可露天堆放、贮存、运输、持粒性好，便于水泥厂烘干单掺和混合掺用，也可供用户烘干磨细后用作砼和砂浆的活性掺合料；
⑤、以燃煤电厂及其它燃煤工业的普通粉煤灰、炉底渣为基本原料，配适量的当地其它活性、非活性混合材料，制成的产品经济，约为水泥价的1/5～1/7，以普通粉煤灰与炉底渣复合、制成粒状活性混合材料作计算，可使灰渣用作水泥活性混合材料利用率达20％以上。

Claims (8)

1．一种粒状水泥活性混合材料，其特征在于利用燃煤电厂及其它燃煤工业由煤粉炉烟气中收集排弃的普通粉煤灰，与燃煤渣，配入1种、1种以上的活性、非活性混合材料，少量水泥、助磨剂、水，经搅拌、细碎与均化、机械造粒、常温喷雾保湿养护，制成粒状水泥活性混合材料，其材料配比：
普通粉煤灰      30～75份，
燃煤渣          10～68份，
活性混合材料    0～45份，
非活性混合材料  0～20份，
水泥            2～6份，
助磨剂          0～0.25份，
水              18～22份。
2．如权利要求1所述的粒状水泥活性混合材料，其特征在于普通粉煤灰的烧失量≤15％，含水量为20％以下。
3．如权利要求1所述的粒状水泥活性混合材料，其特征在于燃煤渣是烧失量小于10％的煤粉炉渣、沸腾炉渣、旋风炉液态渣。
4．如权利要求1所述的粒状水泥活性混合材料，其特征在于配入1种、1种以上的活性、非活性混合材料石灰石、砂岩、石英河砂，活性、非活性混合材料的粒径5mm以下，含水量为10％以下。
5．如权利要求1所述的粒状水泥活性混合材料，其特征在于配入少量常用水泥标号325以上。
6．如权利要求1所述的粒状水泥活性混合材料，其特征在于配入助磨剂是三乙醇胺下脚料、乙二醇、丙二醇、木质素磺酸镁。
7．如权利要求1所述的粒状水泥活性混合材料，其特征在于常温保持摄氏5℃以上，喷雾保湿养护2～7天。
8．如权利要求1所述的粒状水泥活性混合材料，其特征在于粒状产品是粒径5mm～50mm扁卵形民用煤球状颗粒。
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