CN106007420B - 一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥及其制备方法，所述的水泥由以下重量份计的原料组成：石灰石75‑95份、废旧烧结砖粉5‑25份、石膏3‑4.5份。本发明以废旧烧结砖粉代替黏土，所制成的水泥熟料配比与一般水泥熟料配比无异，这一技术有效地解决了建筑垃圾的回收过程中产生的废旧烧结砖粉造成的环境污染和资源浪费的技术问题，为废旧烧结砖粉的回收利用提供了新途径，实现了废旧烧结砖粉的资源化，是可持续发展战略的新技术，符合资源节约和环境友好的方针。
Description
技术领域
本发明涉及一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥及其制备方法，具体涉及一种利用废旧烧结砖粉代替黏土质原料生产烧结砖水泥的方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
近年来，随着城镇化推进，拆迁建筑和整改建筑逐年增加，随之产生的大量建筑垃圾(主要为废弃烧结砖和弃土)与日俱增。这些建筑垃圾的随意堆放或填埋将占用大量河道、湖泊、土地或山林等生态资源，直接破环地面植被、改变土壤的结构和性质、影响土壤中微生物活动、阻断土壤生物链，进而污染水体、土壤和大气，且其对人类资源的直接影响在一定时间内很难消除。同时，建筑垃圾的产生和清运过程产生的粉尘和灰沙是空气中可吸入颗粒物的重要来源。此外，建筑垃圾中还含有20多种有害物质。这就使得建筑垃圾的处理越来越受到人们的重视。
近几年，在政府和企业的不断努力下，我国新建了不少建筑垃圾回收再利用相关产业的企业。在对建筑垃圾进行回收再利用的技术方案中，企业通常是进行破碎、筛分处理后得到符合要级配要求的再生骨料。而由于我国建筑材料主要是以砖混结构为主，因此在对建筑垃圾进行破碎的过程中，会有大量颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉产生，这部分细砖粉本身多孔，自身强度不高，无法用于砖、再生混凝土、路基铺层或混凝土砌块的生产。在国家规定的环保要求中，人们必须对粉尘进行回收，因而对这些粉尘的利用成为了人们面临的一大难题。
目前，水泥的生产通常是由石灰质原料、黏土质原料和铁粉制成。随着水泥需求量的增加，每年需要大量的天然黏土用于生产水泥，这不仅浪费土地，破坏生态，烧黏土的过程还浪费大量能源，经济投入量较大。
发明内容
本发明的目的是：为了解决废弃建筑烧结砖粉带来的环境污染、资源浪费问题，以及以天然黏土为原料生产水泥能耗大的问题，本发明提供了一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，由以下重量份计的原料组成：石灰石75-95份、废旧烧结砖粉5-25份、石膏3-4.5份。
所述的石灰石为天然石灰质原料或人工石灰质原料，且石灰质原料经磨碎后，石灰质颗粒粒径小于75μm。
所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉。
所述的石膏为建筑石膏。
所述的建筑石膏为脱硫石膏或磷石膏。
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按照各组分的重量份数，准确称取石灰石、废旧烧结砖粉和石膏；将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μm之间；
(2)混合：将石灰石和粉碎筛分后的废旧烧结砖粉在生料均化库中混合均匀，制成生料；
(3)生料煅烧：将生料在滚筒式回转窑中煅烧为水泥熟料：
先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内100-200℃下干燥直至生料中水分不超过1％、300-500℃下预热脱水、500-950℃下使石灰石完全分解、1250-1450℃下烧成15-25min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得水泥熟料；
(4)水泥磨制：将水泥熟料与石膏混合均匀，用粉磨机磨制成粉末，即得；所述粉末的平均粒径为75-100μm且控制粒径大于80μm的粉末颗粒不超过10％。
所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角。
本发明的有益效果：
(1)本发明以废旧烧结砖粉代替黏土，所制成的水泥熟料配比与一般水泥熟料配比无异，这一技术有效地解决了建筑垃圾的回收过程中产生的废旧烧结砖粉造成的环境污染和资源浪费的技术问题，为废旧烧结砖粉的回收利用提供了新途径，实现了废旧烧结砖粉的资源化，是可持续发展战略的新技术，符合资源节约和环境友好的方针。
(2)本发明以废旧烧结砖粉代替黏土原料，形成了我国水泥行业制备的新技术，推动我国绿色环保水泥行业的技术进步，节约了天然黏土页岩资源，节省了烧黏土、烧页岩、碎黏土砖瓦烧结过程的能耗，并大大降低水泥的生产成本以及销售价格，低价格满足了城市对水泥的需求；本发明生产的水泥为绿色环保水泥。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，由以下重量份计的原料组成：石灰石75份、废旧烧结砖粉5份、石膏3份。
所述的石灰石为天然石灰质原料石灰岩，且石灰岩经磨碎后，石灰岩颗粒粒径小于75μm。
所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉。
所述的石膏为脱硫石膏。
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按照各组分的重量份数，准确称取石灰石、废旧烧结砖粉和石膏；将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μm之间；
(2)混合：将石灰石和粉碎筛分后的废旧烧结砖粉在生料均化库中混合均匀，制成生料；
(3)生料煅烧：将生料在滚筒式回转窑中煅烧为水泥熟料：
先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内100℃下干燥直至生料中水分不超过1％、300℃下预热脱水、500℃下使石灰石完全分解、1250℃下烧成25min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得水泥熟料；
(4)水泥磨制：将水泥熟料与石膏混合均匀，用粉磨机磨制成粉末，即得；所述粉末的平均粒径为75-100μm且控制粒径大于80μm的粉末颗粒不超过10％。
所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角。
实施例2
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，由以下重量份计的原料组成：石灰石80份、废旧烧结砖粉20份、石膏4份。
所述的石灰石为天然石灰质原料石灰岩，且石灰岩经磨碎后，石灰岩颗粒粒径小于75μm。
所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉。
所述的石膏为脱硫石膏。
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按照各组分的重量份数，准确称取石灰石、废旧烧结砖粉和石膏；将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μm之间；
(2)混合：将石灰石和粉碎筛分后的废旧烧结砖粉在生料均化库中混合均匀，制成生料；
(3)生料煅烧：将生料在滚筒式回转窑中煅烧为水泥熟料：
先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内150℃下干燥直至生料中水分不超过1％、350℃下预热脱水、600℃下使石灰石完全分解、1300℃下烧成20min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得水泥熟料；
(4)水泥磨制：将水泥熟料与石膏混合均匀，用粉磨机磨制成粉末，即得；所述粉末的平均粒径为75-100μm且控制粒径大于80μm的粉末颗粒不超过10％。
所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角。
实施例3
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，由以下重量份计的原料组成：石灰石95份、废旧烧结砖粉25份、石膏4.5份。
所述的石灰石为人工石灰质原料(即工业废渣)，经磨碎后，颗粒粒径小于75μm。
所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉。
所述的石膏为磷石膏。
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按照各组分的重量份数，准确称取石灰石、废旧烧结砖粉和石膏；将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μm之间；
(2)混合：将石灰石和粉碎筛分后的废旧烧结砖粉在生料均化库中混合均匀，制成生料；
(3)生料煅烧：将生料在滚筒式回转窑中煅烧为水泥熟料：
先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内200℃下干燥直至生料中水分不超过1％、400℃下预热脱水、700℃下使石灰石完全分解、1350℃下烧成20min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得水泥熟料；
(4)水泥磨制：将水泥熟料与石膏混合均匀，用粉磨机磨制成粉末，即得；所述粉末的平均粒径为75-100μm且控制粒径大于80μm的粉末颗粒不超过10％。
所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角。
实施例4
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，由以下重量份计的原料组成：石灰石90份、废旧烧结砖粉15份、石膏4份。
所述的石灰石为人工石灰质原料(即工业废渣)，经磨碎后，颗粒粒径小于75μm。
所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉。
所述的石膏为磷石膏。
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按照各组分的重量份数，准确称取石灰石、废旧烧结砖粉和石膏；将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μm之间；
(2)混合：将石灰石和粉碎筛分后的废旧烧结砖粉在生料均化库中混合均匀，制成生料；
(3)生料煅烧：将生料在滚筒式回转窑中煅烧为水泥熟料：
先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内100℃下干燥直至生料中水分不超过1％、450℃下预热脱水、800℃下使石灰石完全分解、1400℃下烧成15min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得水泥熟料；
(4)水泥磨制：将水泥熟料与石膏混合均匀，用粉磨机磨制成粉末，即得；所述粉末的平均粒径为75-100μm且控制粒径大于80μm的粉末颗粒不超过10％。
所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角。
实施例5
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，由以下重量份计的原料组成：石灰石75份、废旧烧结砖粉25份、石膏3份。
所述的石灰石为人工石灰质原料(即工业废渣)，经磨碎后，颗粒粒径小于75μm。
所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉。
所述的石膏为磷石膏。
一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按照各组分的重量份数，准确称取石灰石、废旧烧结砖粉和石膏；将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μm之间；
(2)混合：将石灰石和粉碎筛分后的废旧烧结砖粉在生料均化库中混合均匀，制成生料；
(3)生料煅烧：将生料在滚筒式回转窑中煅烧为水泥熟料：
先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内150℃下干燥直至生料中水分不超过1％、500℃下预热脱水、950℃下使石灰石完全分解、1450℃下烧成15min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得水泥熟料；
(4)水泥磨制：将水泥熟料与石膏混合均匀，用粉磨机磨制成粉末，即得；所述粉末的平均粒径为75-100μm且控制粒径大于80μm的粉末颗粒不超过10％。
所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角。
Claims (8)
1.一种以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，其特征在于，由以下重量份计的原料组成：石灰石75-95份、废旧烧结砖粉5-25份、石膏3-4.5份；所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉；
所述的以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥的制备方法，包括以下步骤：
（1）备料：按照各组分的重量份数，准确称取石灰石、废旧烧结砖粉和石膏；将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μm之间；
（2）混合：将石灰石和粉碎筛分后的废旧烧结砖粉在生料均化库中混合均匀，制成生料；
（3）生料煅烧：将生料在滚筒式回转窑中煅烧为水泥熟料：
先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内100-200℃下干燥直至生料中水分不超过1%、300-500℃下预热脱水、500-950℃下使石灰石完全分解、1250-1450℃下烧成15-25min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得水泥熟料；
（4）水泥磨制：将水泥熟料与石膏混合均匀，用粉磨机磨制成粉末，即得；所述粉末的平均粒径为75-100μm且控制粒径大于80μm的粉末颗粒不超过10%。
2.根据权利要求1所述的以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，其特征在于，由以下重量份计的原料组成：石灰石75份、废旧烧结砖粉5份、石膏3份。
3.根据权利要求1所述的以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，其特征在于，由以下重量份计的原料组成：石灰石80份、废旧烧结砖粉20份、石膏4份。
4.根据权利要求1所述的以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，其特征在于，由以下重量份计的原料组成：石灰石95份、废旧烧结砖粉25份、石膏4.5份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，其特征在于，所述的石灰石为天然石灰质原料或人工石灰质原料，且石灰质原料经磨碎后，石灰质颗粒粒径小于75μm。
6.根据权利要求1-4任一项所述的以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，其特征在于，所述的石膏为建筑石膏。
7.根据权利要求6所述的以废旧烧结砖粉为原料生产的水泥，其特征在于，所述的建筑石膏为脱硫石膏或磷石膏。
8.根据权利要求1所述的以烧结砖粉为原料生产的水泥，其特征在于，所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角。
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