CN110563359A - 高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份 - Google Patents
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110563359A CN110563359A CN201910640137.6A CN201910640137A CN110563359A CN 110563359 A CN110563359 A CN 110563359A CN 201910640137 A CN201910640137 A CN 201910640137A CN 110563359 A CN110563359 A CN 110563359A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium
- cement clinker
- sulphoaluminate cement
- fly ash
- ash
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
- C04B7/26—Cements from oil shales, residues or waste other than slag from raw materials containing flue dust, i.e. fly ash
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/32—Aluminous cements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份,包括:以高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石为原料经过研磨、造粒、煅烧冷却、研磨粉碎后得到硫铝酸盐水泥熟料;利用高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法中,将废弃的高钙粉煤灰、脱硫灰二次利用,将原本废弃的材料转化为可利用的且建筑性能好的硫铝酸盐水泥熟料,解决废弃原料任意堆放导致的环境污染,符合环保要求,且本发明方法生产的水泥熟料凝结块,强度高、配置的混凝土抗渗性和抗裂性能好,可在较大范围内调整其膨胀性能。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤电厂炉内脱硫产生的高钙固硫灰资源化利用环保技术领 域,具体为高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法绩成品组份。
背景技术
高钙固硫灰是燃煤发电厂采用洁净燃烧技术,在燃烧高硫煤过程中加入 脱硫剂(主要成分是石灰石)以键合SO2而产生的一种固体颗粒,其中的CaO 与SO3含量都高于普通粉煤灰。随着电力工业的发展和对环保的要求,会有 越来越多的高钙粉煤灰排出。由于高钙固硫粉煤灰与普通粉煤灰在本质上有 明显差异,如果用适用于普通粉煤灰的标准来对照高钙粉煤灰,可能会带来 2种不利的后果:(1)不考虑高钙粉煤灰中CaO存在的影响,把不符合 GB1596-91的高钙固硫灰不受限制地用于水泥和混凝土,则可能会因为粉煤 灰中的f-CaO含量过多,是建筑物或制品的安定性不合格,引发事故;(2) 一部分含硫较高的粉煤灰因SO3含量超过3%的标准,可能得不到应用,造成 资源浪费。因此,加强高钙粉煤灰利用的研究,更好的开发利用这一资源, 并促进环境的保护是十分必要的。
硫铝酸盐水泥是一种性能优良、附加值高的无机非金属材料,具有凝结 快、强度高、微膨胀和低收缩等特性,配置的混凝土抗渗性和抗裂性能好。 该系列水泥以其熟料的矿物组成不同于其他品种水泥,高强、高抗渗、高抗 冻、耐腐蚀和低碱性等基本特性,并可在很大范围内调整其膨胀性能。由于 普通硅酸盐水泥熟料中CaO含量为64%--67%,而硫铝酸盐水泥熟料中CaO 含量为36%~43%,硫铝酸盐水泥所用CaO数量比普通硅酸盐水泥降低约40%, 另外普通硅酸盐水泥烧成温度在1350℃~1450℃,而硫铝酸盐水泥烧成温度在1250℃~1350℃,因此硫铝酸盐水泥烧制过程的二氧化碳排放量比普通硅 酸盐水泥低40%,而能量消耗明显小于普通硅酸盐水泥,属于生态水泥,因 此硫铝酸盐水泥正在受到世界各国的广泛关注。
烧制成的硫铝酸盐水泥熟料的主要元素组成为SiO2、Al2O3、CaO、SO3, 另外还含少量的Fe2O3、TiO2、MgO等。铁铝酸盐水泥熟料的主要元素组成为 SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、SO3,另外还含少量的TiO2、MgO等。而高钙固 硫灰的主要元素组成也是SiO2、Al2O3、CaO、SO3,所以从元素组成的角度, 脱硫灰可以作为烧制硫铝酸盐水泥的原料之一。用脱硫灰渣作为烧制硫铝酸 盐水泥原料,可充分利用脱硫灰中的硫、钙、铝等元素组分,代替硫铝酸盐水泥通常所需的矾土和石膏等原料,因材而用,变废为宝。煤灰中未燃烬的 残留碳,在高温烧成过程中也可以得到充分利用。
发明内容
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,具体步骤如下:
原料配合:将高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石以一定的比例混合并研磨均 化,研磨均化:将混合后的原料放到研磨机中研磨均匀;其中,高钙固硫灰、 脱硫灰、石灰石,其中高钙固硫灰的质量分数为40%~49%,石灰石的质量分 数为40%~49%,脱硫灰的质量分数为9%~15%;
造粒:研磨料以水为粘结剂,将粉料制备成粒径为球形颗粒;
煅烧与冷却:将球形颗粒放入高温炉中,高温煅烧一段时间后,空冷至 室温;
研磨粉碎:将冷却至室温的烧结成品放在研磨机中破碎、粉磨得到硫铝 酸盐水泥熟料。
将高钙粉煤灰、脱硫灰等废弃物变废为宝进行二次回收利用,降低环境 污染的基础上还可提高物料的二次利用附加值。
优选的,所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,原料中的所需 要的CaO配置不足量,SO3配置过量。
一般我们都会先确定硫铝酸盐熟料的物相组成及各物相的比例,然后根 据成品的物相组成计算应该投入的各原料含量,若CaO的配入量过多,超出 形成熟料矿物所需的量,剩余的CaO,造成水泥熟料急凝、强度低;同时,在 高钙条件下,C4A4S的水化速度会大大加快。因此CaO配入量不足是硫铝酸 盐配料计算的第一个技术关键。硫铝酸盐水泥在煅烧过程中,SO3总会有挥 发,如果SO3的加入量不足,将直接影响到A4A3S的形成,因此在配料计算 的过程中,SO3的加入量一般会过量。这是硫铝酸盐配料的第二个关键技术。
优选的,所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,原料中CaO的 含量比理论含量减少wt0.2%~0,SO3的含量比理论值多wt7%~wt17%。(这 里的理论值是指化学成分充分反应的情况下所需要的原料含量)
优选的,所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,高钙固硫灰中 硫酸钙含量为wt20%~wt30%,氧化钙与碳酸钙的总含量大于wt20%,氧化铝 含量wt20%~wt25%,二氧化硅的含量为wt25%~wt30%,氧化铁的含量为 wt4%~wt10%。
不同燃烧情况的高钙粉煤灰的成分有一定的差别,只要其中的有效成分 达到上述范围之内都是可以的,或者可根据上述规定的成分范围对收购的高 钙粉煤灰进行成分调配。
优选的,所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的原料,脱硫灰中硫酸 钙的含量为wt30%~wt40%,氧化钙与碳酸钙的总含量大于wt55%。
优选的,所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的原料及方法,煅烧温 度为1200℃~1300℃。
优选的,所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的原料及方法,煅烧时 间为30min~60min。
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的产品组份,包括物相C4A3S (4CaO·3Al2O3·CaSO4)、C2S(2CaO·SiO2)、C4AF(4CaO·AI2O3·Fe2O3), 其中C4A3S含量为wt10%~wt35%,C2S含量wt50%~wt70%,C4AF含量wt10%~ wt20%。
如下具体实施方式将进一步说明本发明。
具体实施方式
具体实施案例1:
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,具体步骤如下:
原料配合:将高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石以一定的比例混合并研磨均 化,研磨均化:将混合后的原料放到研磨机中研磨均匀;其中,高钙固硫灰、 脱硫灰、石灰石,其中高钙固硫灰95份,石灰石的质量分数为95份,脱硫 灰22份;
造粒:研磨料以水为粘结剂,将粉料制备成粒径为15mm的球形颗粒;
煅烧与冷却:将球形颗粒放入高温炉中,高温煅烧一段时间后,空冷至 室温;
研磨粉碎:将冷却至室温的烧结成品放在研磨机中破碎、粉磨得到硫铝 酸盐水泥熟料。
其中,高钙固硫灰中硫酸钙含量为wt25.4%,氧化钙的总含量为wt2.5% 碳酸钙的总含量为wt18.6%,氧化铝含量wt23.7%,二氧化硅的含量为wt26.6%, 氧化铁的含量为wt4.7%;脱硫灰中硫酸钙的含量为wt37.6%,氧化钙的含量 为wt3.2%与碳酸钙的含量为wt53.2%。
进一步的,煅烧温度为1230℃或1250℃,煅烧时间为30min~40min。
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的产品组份,包括物相C4A3S (4CaO·3Al2O3·CaSO4)、C2S(2CaO·SiO2)、C4AF(4CaO·AI2O3·Fe2O3), 其中C4A3S含量为wt25.4%,C2S含量wt63.6%,C4AF含量wt11%,其中剩余 的CaO含量为O,SO3剩余量为15.3%。
本发明涉及的利用高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法中,将废弃 的高钙粉煤灰、脱硫灰二次利用,将原本废弃的材料转化为可利用的且建筑 性能好的硫铝酸盐水泥熟料,解决废弃原料任意堆放导致的环境污染,符合 环保要求,且本发明方法生产的水泥熟料凝结块,强度高、配置的混凝土抗 渗性和抗裂性能好,可在较大范围内调整其膨胀性能。
具体实施案例2:
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,具体步骤如下:
原料配合:将高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石以一定的比例混合并研磨均 化,研磨均化:将混合后的原料放到研磨机中研磨均匀;其中,高钙固硫灰、 脱硫灰、石灰石,其中高钙固硫灰100份,石灰石98份,脱硫灰24份;
造粒:研磨料以水为粘结剂,将粉料制备成粒径为球形颗粒;
煅烧与冷却:将球形颗粒放入高温炉中,高温煅烧一段时间后,空冷至 室温;
研磨粉碎:将冷却至室温的烧结成品放在研磨机中破碎、粉磨得到硫铝 酸盐水泥熟料。
将高钙粉煤灰、脱硫灰等废弃物变废为宝进行二次回收利用,降低环境 污染的基础上还可提高物料的二次利用附加值。
其中,高钙固硫灰中硫酸钙含量为wt25.4%,氧化钙的总含量为wt2.5% 碳酸钙的总含量为wt18.6%,氧化铝含量wt23.7%,二氧化硅的含量为wt26.6%, 氧化铁的含量为wt4.7%;脱硫灰中硫酸钙的含量为wt37.6%,氧化钙的含量 为wt3.2%与碳酸钙的含量为wt53.2%。
进一步的,煅烧温度为1280℃,煅烧时间为30min。
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的产品组份,包括物相C4A3S (4CaO·3Al2O3·CaSO4)、C2S(2CaO·SiO2)、C4AF(4CaO·Al2O3·Fe2O3), 其中C4A3S含量为wt32.5%,C2S含量wt56.7%,C4AF含量wt10.8%,其中剩 余CaO的含量0.2%~0,SO3剩余量13.4%。
可以在本发明专利的允许范围内任意改变原料的混合比例,当然得到的 硫铝酸盐水泥熟料中个组份的含量有一定的差异,此处不再列举其他实施案 例。
本发明涉及的利用高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法中,将废弃 的高钙粉煤灰、脱硫灰二次利用,将原本废弃的材料转化为可利用的且建筑 性能好的硫铝酸盐水泥熟料,解决废弃原料任意堆放导致的环境污染,符合 环保要求,且本发明方法生产的水泥熟料凝结块,强度高、配置的混凝土抗 渗性和抗裂性能好,可在较大范围内调整其膨胀性能。
下表是本发明生产的硫铝酸盐水泥熟料与传统优质硅酸盐水泥熟料的性 能参数对表:
根据上表的性能参数对比可知,由本发明中高钙粉煤灰制备的硫铝酸盐 水泥熟料不仅可解决高钙粉煤灰肆意堆放导致的环境污染问题,实现高钙粉 煤灰的二次利用价值,而且通过本发明的配方比生产的硫铝酸盐水泥熟料的 性能优于现有技术中的产品。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细, 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领 域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变 形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应 以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,包括:高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,具体步骤如下:
原料配合:将高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石以一定的比例混合并研磨均化,研磨均化:将混合后的原料放到研磨机中研磨均匀;其中,高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石,其中高钙固硫灰的质量分数为40%~49%,石灰石的质量分数为40%~49%,脱硫灰的质量分数为9%~15%;
造粒:研磨料以水为粘结剂,将粉料制备成粒径为球形颗粒;
煅烧与冷却:将球形颗粒放入高温炉中,高温煅烧一段时间后,空冷至室温;
研磨粉碎:将冷却至室温的烧结成品放在研磨机中破碎、粉磨得到硫铝酸盐水泥熟料。
2.如权利要求1所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,其特征在于:原料中的所需要的CaO配置不足量,SO3配置过量。
3.如权利要求1所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,其特征在于:原料中CaO的含量比理论含量减少wt0.2%~0,SO3的含量比理论值多wt7%~wt17%。
4.如权利要求1所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,其特征在于:高钙固硫灰中硫酸钙含量为wt20%~wt30%,氧化钙与碳酸钙的总含量大于wt20%,氧化铝含量wt20%~wt25%,二氧化硅的含量为wt25%~wt30%,氧化铁的含量为wt4%~wt10%。
5.如权利要求1所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,其特征在于:脱硫灰中硫酸钙的含量为wt30%~wt40%,氧化钙与碳酸钙的总含量大于wt55%。
6.如权利要求1所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法,其特征在于:煅烧温度为1200℃~1300℃,煅烧时间为30min~60min。
7.如权利要求1所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的产品组份,包括物相C4A3S(4CaO·3Al2O3·CaSO4)、C2S(2CaO·SiO2)、C4AF(4CaO·Al2O3·Fe2O3)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910640137.6A CN110563359A (zh) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | 高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910640137.6A CN110563359A (zh) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | 高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110563359A true CN110563359A (zh) | 2019-12-13 |
Family
ID=68773844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910640137.6A Pending CN110563359A (zh) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | 高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110563359A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112679128A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-04-20 | 张绪祎 | 增硫的钙、硅、铝氧化物物料液态熔融烧结-冷淬方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1911848A (zh) * | 2006-09-11 | 2007-02-14 | 山东大学 | 利用脱硫灰烧成硫铝酸盐水泥的工艺技术 |
CN101913786A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-12-15 | 西南科技大学 | 利用循环流化床固硫灰渣制备特种水泥的方法 |
WO2013114719A1 (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 太平洋セメント株式会社 | セメント組成物の製造方法 |
-
2019
- 2019-07-16 CN CN201910640137.6A patent/CN110563359A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1911848A (zh) * | 2006-09-11 | 2007-02-14 | 山东大学 | 利用脱硫灰烧成硫铝酸盐水泥的工艺技术 |
CN101913786A (zh) * | 2010-07-27 | 2010-12-15 | 西南科技大学 | 利用循环流化床固硫灰渣制备特种水泥的方法 |
WO2013114719A1 (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 太平洋セメント株式会社 | セメント組成物の製造方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
吴小缓主编: "《工业固废处理与利用技术研究及应用新进展》", 31 July 2017, 中国建材工业出版社, pages: 27 - 28 * |
胡道和,徐德龙,蔡玉良著: "《气固过程工程学及其在水泥工业中的应用》", 31 March 2003, 武汉理工大学出版社, pages: 280 * |
赵毅,王卓昆等编著: "《电力环境保护技术》", 31 December 2007, 第202页, pages: 202 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112679128A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-04-20 | 张绪祎 | 增硫的钙、硅、铝氧化物物料液态熔融烧结-冷淬方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2012246525B2 (en) | Cement clinker, method for manufacturing same and cement composition | |
CN100360451C (zh) | 一种赤泥制备硫铝酸盐水泥的方法 | |
CN102757211B (zh) | 一种利用特制矿渣和尾料钢渣生产的加气混凝土砌块及其生产方法 | |
US20170050882A1 (en) | Rapid-setting and hardening, high-belite sulfoaluminate cement clinker as well as application and production process thereof | |
CN100513341C (zh) | 用高硅磷石膏生产水泥和硫酸的方法 | |
EA031499B1 (ru) | Способ получения клинкера на основе сульфоалюмината кальция, способ производства кальций-сульфоалюминатного цемента и вяжущее вещество, содержащее этот цемент | |
CN101913786B (zh) | 利用循环流化床固硫灰渣制备特种水泥的方法 | |
CN103864320B (zh) | 低热矿渣硅酸盐水泥及其生产方法 | |
JP2004002155A (ja) | セメント混和材 | |
CN103553377B (zh) | 利用黄磷渣代替部分粘土生产硅酸盐熟料的方法 | |
EP3199500A1 (en) | Calcium sulphoaluminate cement with mayenite phase | |
CN111393047A (zh) | 一种高铁贝利特水泥及其制备方法 | |
JP2013103865A (ja) | セメントペーストの製造方法 | |
CN105621910A (zh) | 一种硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法,硫铝酸盐水泥 | |
CN103496867A (zh) | 一种硫铝酸钙或硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂及其制备方法与应用 | |
CN102765893A (zh) | 利用废渣氟石膏和赤泥制备硫铝酸盐特种水泥熟料的方法 | |
CN109912247A (zh) | 一种混凝土膨胀熟料、膨胀剂及其制备方法 | |
CN113354311A (zh) | 一种资源节约型低碳水泥熟料及其制备方法 | |
CN114716164A (zh) | 一种以磷石膏为主要原料的硫铝酸盐水泥及其制备方法 | |
CN100396635C (zh) | 利用脱硫灰烧成硫铝酸盐水泥的方法 | |
JP6036167B2 (ja) | 低炭素型セメントペースト組成物 | |
CN110563359A (zh) | 高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份 | |
JP5122316B2 (ja) | セメント添加材及びセメント組成物 | |
CN108585575B (zh) | 水泥缓凝剂及其制备方法和应用 | |
Alkhateeb | Chemical analysis of ordinary Portland cement of Iraq |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191213 |