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Abstract

本发明属于节能减排技术领域，公开了一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料5‑20份、石膏3‑8份、分选生活垃圾焚烧炉渣10‑20份、铝型材废渣10‑20份、冶炼渣30‑60份、增强剂0.1‑0.5份、助磨剂0.02‑0.05份、六价铬离子还原剂0.01‑0.1份。本发明可有效利用生活垃圾焚烧炉渣和铝型材废渣，减少环境污染。

Description

一种绿色环保水泥
技术领域
本发明属于节能减排技术领域，具体涉及一种绿色环保水泥。
背景技术
当今世界，人类社会的每一步发展，几乎都离不开水泥，人们利用水泥建造高楼大厦、铺筑道路、架设桥梁、修建地铁等，进行着大规模的人类社会基础设施的建设活动，极大地改善了人类居住、工作和出行环境，然而在水泥的使用给人类带来极大方便的同时，也给我们的生态环境带来巨大的负面影响。生产熟料的过程是水泥行业消耗资源和排放污染物最重要的部分，所以减少水泥熟料用量是水泥行业节能减排的重要途径。绿色水泥即无熟料水泥或少熟料水泥，在生产时不使用或使用很、少量的硅酸盐水泥熟料，主要利用各类工业废渣及一些天然矿物制备而成，均属于低能耗型水泥，能够节约天然资源、能源的消耗，减少污染物排放。随着水泥工业清洁生产的大力推广，全社会对循环经济的高度重视，绿色水泥的发展越来越被人们认同。
生活垃圾焚烧炉渣是指生活垃圾燃烧后剩留在炉床上的渣，主要由熔渣、陶瓷碎片、玻璃、金属以及一些不可燃物质组成。铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物，主要成分为氧化铝。这些废渣废渣中除含有可水化反应活性的物质外，还含有部分重金属等有害物质，它们的堆放处理不仅浪费资源，还会占用土地、污染环境，影响生态平衡。
发明内容
本发明发明针对上述问题，公开了一种绿色环保水泥，该水泥可用少量熟料、大量工业废渣来生产水泥，并且对废渣中的重金属有一定的固化能力。为达到上述目的，本发明采用以下技术方法，一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料5-20份、石膏3-8份、分选生活垃圾焚烧炉渣10-20份、铝型材废渣10-20份、冶炼渣30-60份、增强剂0.1-0.5份、助磨剂0.02-0.05份、六价铬离子还原剂0.01-0.1份。
所述熟料为硅酸盐水泥熟料。
所述石膏为天然石膏、硬石膏、脱硫石膏中的一种。
所述分选生活垃圾焚烧炉渣是指选除金属及未燃尽有机物后的生活垃圾焚烧渣。
所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物。
所述冶炼渣是指冶金过程产生的废渣。
优选的，所述冶炼渣为粒化高炉矿渣、钢渣、镍铁渣中的一种。
所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙组成。
优选的，所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙按重量比2:1组成。
所述助磨剂为N,N-二甲基甲酰胺、三聚甘油单月桂酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯中的一种或两种。
所述六价铬离子还原剂为异抗坏血酸和琥珀酰亚胺中的一种或两种。
本发明中硅酸盐熟料起到碱性激发剂和晶核的作用；铝型材废渣中存在着大量的Al-O-Al键，在碱性环境下，Al-O-Al键发生断裂，在水泥浆体中提供了大量的Al-O键，可与SO42-及Ca2+离子结合生成钙矾石，加速水化反应；二磷酸四钠对体系中的Cu2+、Mn2+、Fe2+等多种离子都有良好的络合性能，还能促进钙盐、镁盐的溶解，有利于水泥水化反应；助磨剂有良好的表面活性，促进水泥的粉磨效率；六价铬离子还原剂可将水泥中高毒性的六价铬还原为安全的三价铬，减少六价铬离子带来的污染。
需要说明的是，本发明中生活垃圾焚烧炉渣的比例极为重要，生活垃圾焚烧炉渣中的碱性物质可以激发CaSO4的活性，使CaSO4的溶解速度加大，还可以提高体系碱度，加速矿物表层结构在水中的溶解，但体系碱度过高时会影响Ca(OH)2的溶解速度，影响钙矾石的生成。
本发明的有益效果
(1)有效利用生活垃圾焚烧炉渣和铝型材废渣，减少了环境污染，生活垃圾焚烧炉渣、铝型材废渣和冶炼渣的综合利用开辟了一条有效途径。
(2)减少水泥熟料用量，节约了大量的石灰石、粘土、煤炭等资源和能源，减排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物排放。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料5份、石膏8份、分选生活垃圾焚烧炉渣10份、铝型材废渣20份、冶炼渣30份、增强剂0.5份、助磨剂0.02份、六价铬离子还原剂0.1份。
所述熟料为硅酸盐水泥熟料。
所述石膏为天然石膏。
所述分选生活垃圾焚烧炉渣是指选除金属及未燃尽有机物后的生活垃圾焚烧渣。
所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物。
所述冶炼渣为钢渣。
所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙组成。
所述助磨剂为N,N-二甲基甲酰胺。
所述六价铬离子还原剂为异抗坏血酸。
实施例2
一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料20份、石膏3份、分选生活垃圾焚烧炉渣20份、铝型材废渣10份、冶炼渣60份、增强剂0.1份、助磨剂0.05份、六价铬离子还原剂0.01份。
所述熟料为硅酸盐水泥熟料。
所述石膏为硬石膏。
所述分选生活垃圾焚烧炉渣是指选除金属及未燃尽有机物后的生活垃圾焚烧渣。
所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物。
所述冶炼渣为粒化高炉矿渣。
所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙按重量比3:1组成。
所述助磨剂为三聚甘油单月桂酸酯。
所述六价铬离子还原剂为琥珀酰亚胺。
实施例3
一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料12份、石膏5份、分选生活垃圾焚烧炉渣15份、铝型材废渣15份、冶炼渣40份、增强剂0.3份、助磨剂0.025份、六价铬离子还原剂0.05份。
所述熟料为硅酸盐水泥熟料。
所述石膏为脱硫石膏。
所述冶炼渣为镍铁渣。
所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙按重量比2:1组成。
所述助磨剂为三聚甘油单硬脂酸酯。
所述六价铬离子还原剂由异抗坏血酸和琥珀酰亚胺按重量比1:1组成。
实施例4
一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料9份、石膏7份、分选生活垃圾焚烧炉渣14份、铝型材废渣18份、冶炼渣50份、增强剂0.3份、助磨剂0.04份、六价铬离子还原剂0.03份。
所述熟料为硅酸盐水泥熟料。
所述石膏为硬石膏。
所述分选生活垃圾焚烧炉渣是指选除金属及未燃尽有机物后的生活垃圾焚烧渣。
所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物。
所述冶炼渣为粒化高炉矿渣。
所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙按重量比2:3组成。
所述助磨剂由三聚甘油单月桂酸酯和三聚甘油单硬脂酸酯按重量比1:1组成。
所述六价铬离子还原剂由异抗坏血酸和琥珀酰亚胺按重量比5:1组成。
实施例5
一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料13份、石膏6份、分选生活垃圾焚烧炉渣16份、铝型材废渣18份、冶炼渣45份、增强剂0.2份、助磨剂0.04份、六价铬离子还原剂0.06份。
对比例1
一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料12份、石膏5份、分选生活垃圾焚烧炉渣15份、铝型材废渣15份、冶炼渣40份、助磨剂0.025份、六价铬离子还原剂0.05份。
所述熟料为硅酸盐水泥熟料。
所述石膏为脱硫石膏。
所述冶炼渣为镍铁渣。
所述助磨剂为三聚甘油单硬脂酸酯。
所述六价铬离子还原剂由异抗坏血酸和琥珀酰亚胺按重量比1:1组成。
对比例2
一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料12份、石膏5份、铝型材废渣15份、冶炼渣55份、增强剂0.3份、助磨剂0.025份、六价铬离子还原剂0.05份。
所述熟料为硅酸盐水泥熟料。
所述石膏为脱硫石膏。
所述冶炼渣为镍铁渣。
所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙按重量比2:1组成。
所述助磨剂为三聚甘油单硬脂酸酯。
所述六价铬离子还原剂由异抗坏血酸和琥珀酰亚胺按重量比1:1组成。
对比例3
一种绿色环保水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料12份、石膏5份、分选生活垃圾焚烧炉渣15份、铝型材废渣15份、冶炼渣40份、增强剂0.3份、助磨剂0.025份。
所述熟料为硅酸盐水泥熟料。
所述石膏为脱硫石膏。
所述冶炼渣为镍铁渣。
所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙按重量比2:1组成。
所述助磨剂为三聚甘油单硬脂酸酯。
性能测试
将实施例1-5及对比例1-2的水泥按GB/T 1346-2001的方法测定标准稠度用水量、凝结时间、安定性；按GBT17671-1999测定胶砂强度；按GB31893-2015《水泥中水溶性铬(Ⅵ)的限量及测定方法》测六价铬，结果见表1。
表1性能测试结果
Figure GDA0002104640650000061
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种水泥，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：熟料5-20份、石膏3-8份、分选生活垃圾焚烧炉渣10-20份、铝型材废渣10-20份、冶炼渣30-60份、增强剂0.1-0.5份、助磨剂0.02-0.05份、六价铬离子还原剂0.01-0.1份；所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙组成；所述助磨剂为N,N-二甲基甲酰胺、三聚甘油单月桂酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯中的一种或两种；所述六价铬离子还原剂为异抗坏血酸和琥珀酰亚胺中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述分选生活垃圾焚烧炉渣是指选除金属及未燃尽有机物后的生活垃圾焚烧渣。
3.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤工艺所得到的固体废弃物。
4.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述冶炼渣是指冶金过程产生的废渣。
5.根据权利要求4所述的水泥，其特征在于，所述冶炼渣为粒化高炉矿渣、钢渣、镍铁渣中的一种。
6.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述增强剂由二磷酸四钠和偏硼酸钙按重量比2:1组成。
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