CN108328950B - 一种赤泥协同其它固废制备铁铝酸盐水泥的方法 - Google Patents

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    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general

Abstract

本发明提供一种利用工业废渣赤泥协同其它固废制备铁铝酸盐水泥的方法，将赤泥与铁矿尾砂、电石渣、脱硫石膏及校正固废材料等充分混合，测试混合体成分并用校正物料进行成分校正，使煅烧生料中CaO质量占36‑45％，SiO2质量占12‑20％，Al2O3质量占14‑25％，Fe2O3质量占15‑30％，且使煅烧生料中碱度系数在0.9‑1.1之间，Si/Al为2‑3，Al/Fe为2.5‑3，将配好的生料喷入回转窑，经锻烧后制得铁铝酸盐水泥。本发明的优势在于完全利用废弃资源作为原料，固废资源化利用率高，制备铁铝酸盐水泥性能优异。步骤简单、操作方便、实用性强。

Description

一种赤泥协同其它固废制备铁铝酸盐水泥的方法
技术领域
本发明涉及一种利用赤泥制备铁铝酸盐水泥的方法工艺，特别是一种赤泥协同其它固废制备铁铝酸盐水泥的方法。
背景技术
我国工业及城市固废量大、面广、害多，城市污泥、灰渣、赤泥、脱硫石膏、煤矸石、尾矿等年排放达几千万-数亿吨，受处置成本、自身价值、产业模式等多因素限制，综合利用没有根本突破，堆积日增，环境社会压力巨大。
赤泥是制铝产业中产生的工业废弃物，排放量巨大，每生产吨氧化铝，即可产生0.8-1.5吨赤泥。由于赤泥有高碱度、高湿度、高细度等特征，利用极其困难，利用率不足5％，目前全国累计堆存量已达几十亿吨。赤泥的堆存，一方面堆场建设投资大，占用大量土地，一方面破坏生态，危害人体健康。
当前，赤泥在用于制备铁铝酸盐水泥方面已有部分研究成果，专利CN 101439938A公开了一种利用赤泥制备铁铝酸盐水泥的方法；专利CN1432544 A公开了一种利用脱硫石膏、尾矿粉代替优质石膏即铁粉，制备铁铝酸盐水泥的方法，但上述专利报道均需要添加优势石灰石、铁粉等优质资源，没有实现以废制废，固废利用率低。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供一种赤泥协同其它固废制备铁铝酸盐水泥的方法，该种工艺制备原料完全利用固废，大大提高了赤泥等固废的利用率，制备的铁铝酸盐水泥性能优异。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种赤泥协同其它固废制备铁铝酸盐水泥的方法，包括：
1)将赤泥、铁矿尾砂、电石渣、脱硫石膏及校正固废材料，烘干至含水率低于1％，过筛；
2)使生料体系中CaO质量占36-45％，SiO2质量占12-20％，Al2O3质量占14-25％，Fe2O3质量占15-30％，且使煅烧生料中碱度系数在0.9-1.1之间，Si/Al为2-3，Al/Fe为2.5-3；其中：
碱度系数
硅铝比
铁铝比
式中，CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2等分别为相应化学成分所占的质量百分比；
3)将步骤(2)中配好的生料喷入回转窑锻烧，即得铁铝酸盐水泥。
本申请的原料完全来自固废，虽然大幅提高了固废的利用率，但铁铝酸盐水泥性能也受到较大影响，为了使固废制备的铁铝酸盐水泥的性能可以达到国家标准的要求，本申请对赤泥、铁矿尾砂、电石渣、脱硫石膏的复配规律和相互影响因素进行了系统分析，经过大规模实验后摸索，总结出一组有效的计算和配料方法(生料中碱度系数在0.9-1.1之间，Si/Al为2-3，Al/Fe为2.5-3)，可有效协同各组分间的用量和配比关系，实现固废制铁铝酸盐水泥性能的大幅提升。
优选的，步骤(1)中，过100目筛。
优选的，步骤(2)中，生料固体物质计，赤泥用量占50-70％，铁矿尾砂用量占20-40％，脱硫石膏占3-15％，校正固废材料的用量占0-27％。
优选的，步骤(2)中，生料固体物质计，赤泥用量占50-60％，铁矿尾砂用量占20-30％，脱硫石膏占3-7.5％，校正固废材料的用量占0-15％。
优选的，步骤(2)中，生料固体物质计，赤泥用量占60-70％，铁矿尾砂用量占30-40％，脱硫石膏占7.5-15％，校正固废材料的用量占15-27％。
优选的，所述的校正物料选自电石渣、粉煤灰、铝灰中的一种或几种。
优选的，所述煅烧的条件为于1250-1400℃下，煅烧40-60min.
优选的，煅烧后铁铝酸盐水泥应粉磨至比表面积为360-400m2/kg。
本发明还提供了任一上述的方法制备的铁铝酸盐水泥。
本发明还提供了上述的铁铝酸盐水泥在抢修抢建工程、预制构件、GRC制品、低温施工工程、抗海水腐蚀工程中的应用。
本发明的有益效果
(1)本发明的优势在于完全利用固废作为原料，成本低，水泥性能优良，具有显著的经济效益和环境效益。在本发明中，赤泥的用量可达50-70％，铁矿尾砂用量可达15-35％，脱硫石膏的用量为5％-20％，校正固废材料为0-20％。所使用的主要原料赤泥、铁矿尾砂和脱硫石膏以及校正原料粉煤灰、电石渣和铝灰均为数量巨大的废弃资源，因此原料成本低廉。本技术的最佳煅烧时间为40-60分钟，煅烧温度1250-1400℃。
(2)本发明制备方法简单、效率高、实用性强，易于推广。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1
将赤泥、铁尾矿砂、脱硫石膏、电石渣烘干至比表面积小于1％，过100目筛，按固废质量计，生料中赤泥占60％，铁矿尾砂占18％，脱硫石膏占10％，电石渣占12％，将生料(生料中碱度系数在0.9-1.1之间，Si/Al为2-3，Al/Fe为2.5-3)喷入回转窑，在1350℃下煅烧45min，得到铁铝酸盐水泥。经水泥标准胶砂强度试验GB/T17671-1999，3天和28天抗压强度分别29MPa和66MPa。
实施例2
将赤泥、铁尾矿砂、脱硫石膏、电石渣烘干至比表面积小于1％，过100目筛，按固废质量计，生料中赤泥占50％，铁矿尾砂占30％，脱硫石膏占5％，铝灰占15％，将生料(生料中碱度系数在0.9-1.1之间，Si/Al为2-3，Al/Fe为2.5-3)喷入回转窑，在1350℃下煅烧45min，得到铁铝酸盐水泥。经水泥标准胶砂强度试验GB/T17671-1999，3天和28天抗压强度分别31MPa和63.5MPa。
实施例3
将赤泥、铁尾矿砂、脱硫石膏、电石渣烘干至比表面积小于1％，过100目筛，按固废质量计，生料中赤泥占55％，铁矿尾砂占20％，脱硫石膏占10％，粉煤灰占15％，将生料(生料中碱度系数在0.9-1.1之间，Si/Al为2-3，Al/Fe为2.5-3)喷入回转窑，在1250℃下煅烧60min，得到铁铝酸盐水泥。经水泥标准胶砂强度试验GB/T17671-1999，3天和28天抗压强度分别28MPa和65MPa。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种赤泥协同其它固废制备铁铝酸盐水泥的方法，其特征在于，包括：
1）将赤泥、铁矿尾砂、电石渣、脱硫石膏及校正固废材料，烘干至含水率低于1%，过筛；
2）使生料体系中CaO质量占36-45%，SiO2质量占12-20%，Al2O3质量占14-25%，Fe2O3质量占15-30%，且使煅烧生料中碱度系数在0.9-1.1之间，Si/Al为2-3，Al/Fe为2.5-3；其中：
碱度系数
硅铝比
铁铝比
式中，CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2分别为相应化学成分所占的质量百分比；
3）将步骤（2）中配好的生料喷入回转窑锻烧，即得铁铝酸盐水泥；
步骤（2）中，生料固体物质计，赤泥用量占50-70%，铁矿尾砂用量占20-40%，脱硫石膏占3-15%，校正固废材料的用量占15-27%，各原料用量之和为100%；
步骤（1）中，过100目筛；
所述的校正固废材料选为铝灰；
所述煅烧的条件为于1250-1400℃下，煅烧40-60min；
煅烧后铁铝酸盐水泥应粉磨至比表面积为360-400m2/kg。
2.权利要求1所述的方法制备的铁铝酸盐水泥。
3.权利要求2所述的铁铝酸盐水泥在抢修抢建工程、预制构件、GRC制品、低温施工工程、抗海水腐蚀工程中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110698091B (zh) * 2019-10-29 2021-04-13 山东大学 基于工业固废的铁铝酸盐轻质保温墙体材料及制备方法
CN110790526A (zh) * 2019-11-18 2020-02-14 广西云燕特种水泥建材有限公司 一种海工水泥及其生产方法
CN111533473A (zh) * 2020-03-30 2020-08-14 洲际环境科学研究院(广州)有限公司 一种利用拜耳法赤泥制备铁铝酸盐水泥熟料的方法
CN112479609A (zh) * 2020-12-22 2021-03-12 汝州市东江建筑工业科技有限公司 一种预制构件用全固废铁酸铝盐水泥熟料及其制备方法
CN112723814B (zh) * 2020-12-31 2022-06-03 山东大学 固废基免蒸养装配式建筑预制用混凝土、预制构件及制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB994362A (en) * 1960-07-18 1965-06-02 Licencia Talalmanyokat Improvements in or relating to calcium aluminate ferrite cements
CN1215008C (zh) * 2003-02-20 2005-08-17 张振秋 利用工业废料生产硫（铁）铝酸盐水泥熟料的方法
CN101439938A (zh) * 2008-12-16 2009-05-27 重庆市博赛矿业（集团）有限公司 一种赤泥制造快硬型铁铝酸盐水泥加工方法
CN102515590B (zh) * 2011-11-26 2013-04-10 山东大学 一种赤泥直接浆液配料生产硫铝酸盐水泥的工艺
CN103922622B (zh) * 2014-03-20 2015-11-04 山东大学 一种利用铝灰生产硫铝酸盐水泥的工艺

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