CN1047581C - 火山灰质磷石膏水泥的制备方法 - Google Patents

火山灰质磷石膏水泥的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种火山灰质磷石膏水泥的制备方法，该方法将磷石膏、煤矸石粉、消石灰配料，湿法搅拌、中和、成型为空心砖状生料坯，用带余热烘干室的轮窑或燧道窑烘干、码窑，将占生料坯总量5-10%无内掺燃料的砖坯码在窑断面中部，经焙烧、保温、急冷制成熟料坯后，再将它与矿渣、普通水泥、火山灰质混合材料配料共同粉磨成比表面积大于6000cm2/g、SO3含量10-20%，11＜pH＜12的早强少熟料水泥。解决了磷石膏代替天然石膏生产少熟水泥的经济问题，用于取代粘土砖的新型墙体材料生产。

Description

火山灰质磷石膏水泥的制备方法
本发明属少熟料水泥制备技术。
目前，国内外利用磷石膏为主要原料生产建筑材料，主要是通过酸(水)洗、烘干、煅烧等制备方法完成，英法等多数国家采用水洗，悬浮窑煅烧工艺，由燃烧炉供热预热和煅烧，同时配有收尘设备，每吨建筑石膏耗燃油达50kg，电力达50度。(吴佩芝编著《湿法磷酸》1991年化工出版社P356)，前苏联生产硬石膏水泥，用立窑煅烧天然二水石膏、热耗达550大卡/kg(《石膏胶凝材料制品》<苏>伏尔任斯基著、吕昌高泽，80年建工出版社P54)，如立窑煅烧磷石膏，由于料球塑性差、强度低、消耗更大。国内采用回转窑对磷石膏烘干、煅烧，热耗达830大卡/kg石膏，粉尘扬飞损失严重，窑头飞灰达产品的7％，烟囱飞灰达11％。(《水泥厂工艺设计手册》，中国建筑工业出版社，P50)。总之，利用磷石膏为主要原料，用现有技术方法，外燃烧粉状磷石膏，用其或其他化学石膏生产水泥，热耗高、消耗大、经济效益差。英、美等天然石膏资源丰富的国家认为用磷石膏作原料生产建筑材料商业价值小，大都弃之不用。
本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺点，提供一种大量综合利用工业废渣磷石膏，生产早期和后期强度都高的火山灰质磷石膏水泥的制备方法。
本发明的技术方案是：将磷石膏、煤矸石粉、消石灰配料，搅拌、成型为空心砖状生料坯，用带余热烘干室的轮窑或燧道窑烘干、码窑，将占生料坯总量5-10％无内掺燃料的砖坯码在窑断面中部，经焙烧、保温、急冷制成熟料坯后，再将它与矿渣、普通水泥、火山灰质混合材料配料共同粉磨成比表面积大于6000cm2/g、SO3含量10-20％,11＜PH＜12的早强少熟料水泥。
最适宜的焙烧温度是650-750℃。
按重量％计生料配合比是磷石膏70-80％，煤矸石粉20-30％，外掺消石灰1-3％，水泥配合比是熟料坯30-50％，高炉矿渣20-30％，火山灰质混合材料10-20％，水泥15-25％，外加剂0.3-2％。
按重量％计生料配合比是磷石膏70-80％、粉煤灰20-30％、外掺消石灰1-3％，水泥配合比是熟料坯50-70％，火山灰质混合材料10-20％，高炉矿渣10-20％，水泥10-15％，外加剂0.3-2％。
本发明方法原料技术条件如下：
(1)磷石膏：
Figure C9210783000041
(2)煤矸石粉：
Figure C9210783000042
(3)粉煤灰：符合GB1596品质标准。
(4)消石灰：Ca(OH)2含量＞60％，水分＜30％。
(5)活性参料：
A．火山灰质混合料：符合GB2847品质标准。
B．粒化高炉矿渣：符合GB203品质标准。
C．白色高炉矿渣：符合GB203品质标准，Fe2O3＜0.8％。
D．白色电炉还原渣：参照GB203品质标准，Fe2O3＜0.8％。
E．普通硅酸盐水泥：符合GB175,425#水泥品质标准。
F．白色硅酸盐水泥：符合GB2015二级水泥品质标准。(6)颜料：经特殊表面处理的无机颜料。(7)外加剂：据产品用途要求选用减水、早强、防锈等复合外加剂。本发明方法工艺参数：(1)成型水分：15％-18％，视砖机性能尽可能靠下限。(2)燃料配比：按砖坯干基重量热耗200±20大卡/千克计算。(3)砖坯孔洞率：15-20％,φ10mm孔。(4)砖坯尺寸：240×115×115mm。(5)砖坯入窑水分：＜10％。(6)码窑形式：强调确保牢固、减少阻力，一直一斜放置，无内掺燃料砖坯码在窑断面中部，占砖坯总量5-15％。(7)于燥脱水温度：170-190℃，达半水石膏性能要求。(8)砖窑(轮窑、隧道窑)焙烧温度：650-750℃。(9)保温冷却：要求急冷、保温冷却段控制1-2个窑室。
(10)中和碱度：磷石膏掺消石灰中和，PH值控制7-8。
(11)活性掺料入磨水分：＜6％。
(12)出磨水泥细度：0.08mm筛筛余＜4％，比表面积≥6000cm2/g。
(13)入磨物料粒度：＜2cm。
(14)出磨建筑石膏粉细度：0.2mm筛筛余＜10％。
(15)水泥碱度和SO3:11＜PH＜12、Cao＜0.7g/L,SO3:10～20％。
本发明除克服现有磷石膏煅烧技术和少熟料水泥制备方法中存在的缺点外，由于采用新配合比，提高了碱性矿物料和磷石膏的掺加量，既用水泥又用矿渣，不仅解决了磷石膏代替天然石膏生产少熟料水泥的经济问题，取得更好的经济效益，而且早强矿物(C3S、C3A、钙矾石、C4AF等)和后强矿物(C2S、CSH等)含量多，解决了少熟料水泥质量技术关键问题，生产出后期强度像矿渣水泥和火山灰水泥相近的325#和425#水泥，并且3天强度可达到28天强度的40％。用于取代粘土砖的新型墙体材料生产，大量处理工业废渣，综合效益显著。

Claims (4)

1．一种火山灰质磷石膏水泥的制备方法，其特征在于将磷石膏、煤矸石粉、消石灰配料，搅拌、成型为空心砖状生料坯，用带余热烘干室的轮窑或燧道窑烘干、码窑，将占生料坯总量5-10％无内掺燃料的砖坯码在窑断面中部，经焙烧、保温、急冷制成熟料坯后，再将它与矿渣、普通水泥、火山灰质混合材料配料共同粉磨成比表面积大于6000cm2/g、SO3含量10-20％,11＜PH＜12的早强少熟料水泥。
2．根据权利要求1所述的火山灰质磷石膏水泥的制备方法，其特征在于最适宜的焙烧温度是650-750℃。
3．根据权利要求1所述的火山灰质磷石膏水泥的制备方法，其特征在于按重量％计生料配合比是磷石膏70-80％，煤矸石粉20-30％，外掺消石灰1-3％，水泥配合比是熟料坯30-50％，高炉矿渣20-30％，火山灰质混合材料10-20％，水泥15-25％，外加剂0.3-2％。
4．根据权利要求1所述的火山灰质磷石膏水泥的制备方法，其特征在于按重量％计生料配合比是磷石膏70-80％、粉煤灰20-30％、外掺消石灰1-3％，水泥配合比是熟料坯50-70％，火山灰质混合材料10-20％，高炉矿渣10-20％，水泥10-15％，外加剂0.3-2％。
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