CN111003953A - 一种基于高氯窑灰的特种水泥及其生产方法 - Google Patents

一种基于高氯窑灰的特种水泥及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水泥生产技术领域，特别是涉及一种道路基层用缓凝硅酸盐水泥及其生产方法。包括以下成分，硅酸盐水泥熟料48.0‑55.0份、矿渣29.5.0‑35.5份、磷石膏3.5‑5.5份、脱硫石膏2.5‑4.5份、石灰石4.0‑8.0份和高氯窑灰3.0‑5.5份；所述高氯窑灰氯离子含量≥25.0％。实现了氯离子含量在25％以上的高氯窑灰在水泥生产上的利用，无副产物，对环境污染小，有效解决了旁路放风系统产生的窑灰排放问题，降低排废成本，节约水泥材料成本。

Description

一种基于高氯窑灰的特种水泥及其生产方法
技术领域
本发明属于水泥生产技术领域，特别是涉及一种道路基层用缓凝 硅酸盐水泥及其生产方法。
背景技术
旁路放风系统窑灰(简称“窑灰”)氯含量高，直接应用于通 用水泥生产，会导致钢材腐蚀，严重影响施工质量，整个水泥的质量 无法满足国标要求，而直接进行排放，又会造成污染环境及资源浪费。 电石渣窑灰中含有大量的氯离子，基本含量都在25份以上，如果直 接进行通用水泥生产，一方面生产出的水泥氯离子含量严重超标，另 一方面在生产过程中氯离子在预热后又会出现部分挥发，从而对空气 造成污染。并且在窑灰加入后由于水泥的凝结时间会显著缩短，水泥 强度也会降低，并且水泥在凝结后的抗压强度会显著降低，线膨胀率 也显著增大，严重限制了高氯窑灰在水泥生产上的应用；将氯离子含 量在25份以上的窑灰直接用于普通水泥生产，并且使所生产出来的 水泥符合国家标准要求，现有技术中还没有同时克服上述技术问题的 方法。
发明内容
本发明实施例提供了一种道路基层用缓凝硅酸盐水泥及其生产 方法，解决了现有技术中的高氯窑灰氯离子含量高，无法直接应用于 用于符合国家标准的普通水泥的生产的技术问题。
本发明的一个方面，提供了一种基于高氯窑灰的特种水泥，包括 以下成分，硅酸盐水泥熟料48.0-55.0份、矿渣29.5.0-35.5份、磷 石膏3.5-5.5份、脱硫石膏2.5-4.5份、石灰石4.0-8.0份和高氯窑 灰3.0-5.5份；所述高氯窑灰氯离子含量≥25.0％。
进一步的，硅酸盐水泥熟料53.5份、矿渣31.5份、磷石膏4.0 份、脱硫石膏3.5份、石灰石7.5份和高氯窑灰5.0份。
进一步的，硅酸盐水泥熟料49.0份、矿渣35.5份、磷石膏5.5 份、脱硫石膏4.5份、石灰石5.5份和高氯窑灰4.0份。
进一步的，硅酸盐水泥熟料54.5份、矿渣29.5份、磷石膏4.0 份、脱硫石膏5.0份、石灰石7.0份和高氯窑灰4.0份。
进一步的，所述高氯窑灰包含CL-25.0％-32.0％、R2O 7.23％-8.26％、Na2O4.15％-5.16％、K2O 3.91％-4.19％、SO3 2.8％-3.4％、 MgO 0.9％-1.09％、CaO23.15％-26.13％、Fe2O3 0.64％-0.81％、Al2O3 2.13％-2.81％、SiO2 5.14％-5.72％、Loss20.14％-24.28％和水分 0.7％-1.2％。
本发明另一方面，提供了一种基于高氯窑灰的特种水泥的生产方 法，具体包括以下步骤，(1)将矿渣、磷石膏、脱硫石膏和石灰石储 存在联合堆棚，硅酸盐水泥熟料通过水泥粉磨调配站；(2)通过水泥 粉磨调配站调配至设置组分后，输送到水泥粉磨系统，在粉磨过程中 使用热风炉对水泥粉磨系统内部进行加热通风；(3)将窑灰与水泥粉 磨系统排出的灰粉混合后通入选粉机进行选粉，细粉进行下一步处 理，粗粉继续返回水泥粉磨系统进行粉磨；(4)将选粉后的细粉采样 进行检测，待检测合格后储存，未合格产品返回水泥粉磨系统继续粉 磨。
有益效果：实现了氯离子含量在25％以上的高氯窑灰在水泥生产 上的利用，无副产物，对环境污染小，有效解决了旁路放风系统产生 的窑灰排放问题，降低排废成本，节约水泥材料成本。
具体实施方式
在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是 指两个或两个以上。例如，多个元件是指两个元件或两个以上元件。
本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示 可以存在三种关系，例如，显示面板和/或背光，可以表示：单独存 在显示面板，同时存在显示面板和背光，单独存在背光这三种情况。 本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如输入/输出表示输入或者输出。
在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作 例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例 如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案 更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本发明实施例中提供了一种基于高氯窑灰的特种水泥，包括以下 成分，硅酸盐水泥熟料48.0-55.0份、矿渣29.5.0-35.5份、磷石膏 3.5-5.5份、脱硫石膏2.5-4.5份、石灰石4.0-8.0份和高氯窑灰 3.0-5.5份；所述高氯窑灰氯离子含量≥25.0％。
通过本发明实施例中所述的道路基层专用缓凝硅酸盐水泥的研 发，从而实现了对氯离子含量在25％以上的的旁路放风高氯窑灰的直 接利用，并且通过对各种组分进行调整实现了在凝结时间、膨胀性能 并且能有效解决现有技术中的高氯窑灰水泥易出现基层收缩和开裂 的技术问题；产品无副产物，对环境污染小，有效解决了旁路放风系 统产生的窑灰排放问题，降低排废成本，节约水泥材料成本。
硅酸盐水泥熟料53.50kg，矿渣31.50kg，磷石膏4.00kg，脱 硫石膏3.5kg、石灰石5.00kg，高氯窑灰5.00kg。
本发明的一个实施例中，基于高氯窑灰的特种水泥包括，硅酸盐 水泥熟料53.50kg，矿渣31.50kg，磷石膏4.00kg，脱硫石膏3.5kg、 石灰石7.5kg和高氯窑灰5.00kg。
本发明的一个实施例中，硅酸盐水泥熟料48.0kg，矿渣38.5kg， 磷石膏5.5kg，脱硫石膏3.5kg、石灰石4.0kg和高氯窑灰4.0kg。
本发明的一个实施例中，硅酸盐水泥熟料49.0kg，矿渣33.0 份，磷石膏5.5kg，脱硫石膏5.0kg、石灰石8.0kg和高氯窑灰 5.5kg。
本发明的一个实施例中，硅酸盐水泥熟料54.5kg，矿渣29.5 份，磷石膏4.0kg，脱硫石膏5.0kg、石灰石7.0kg和高氯窑灰 4.0kg。
本发明的一个实施例中，硅酸盐水泥熟料54.5kg，矿渣31.5kg， 磷石膏5.0kg，脱硫石膏5.0kg、石灰石5.0kg和高氯窑灰4.5kg。
本发明的一个实施例中，硅酸盐水泥熟料55.0kg，矿渣35.5kg， 5.5kg、脱硫石膏4.5kg、石灰石7.0kg和高氯窑灰5.5kg。
本发明的一个优选实施例中，硅酸盐水泥熟料53.5kg、矿渣配 比30.5kg、脱硫石膏配比4.0kg、磷石膏配比4.0kg、石灰石配 比8.0kg、高氯窑灰外掺量4.0kg。
本发明的一个实施例中，所述高氯窑灰包含CL-25.0％-32.0％、 R2O 7.23％-8.26％、Na2O 4.15％-5.16％、K2O 3.91％-4.19％、SO3 2.8％-3.4％、MgO 0.9％-1.09％、CaO23.15％-26.13％、Fe2O3 0.64％-0.81％、 Al2O3 2.13％-2.81％、SiO2 5.14％-5.72％、Loss(烧失量)20.14％-24.28％ 和水分0.7％-1.2％。
只要是成份在这个范围内的高氯窑灰，都可应用于本实施例中的 基于高氯窑灰的特种水泥中，并且所生产的基于高氯窑灰的特种水泥 无副产物，对环境污染小，有效解决了旁路放风系统产生的窑灰排放 问题，降低排废成本，节约水泥材料成本。并且使高高氯窑灰生产的 缓凝硅酸盐水泥能够满足国家要求，符合抗折强度、抗压强度、线膨 胀率、凝结时间等的基本要求。
本发明的一个实施例，还提供了一种基于高氯窑灰的特种水泥的 生产方法，主要包括以下步骤，(1)将矿渣、磷石膏、脱硫石膏和石 灰石联合堆棚，硅酸盐水泥熟料通入水泥粉磨调配站；(2)通过水泥 粉磨调配站调配至设置组分后，输送到水泥粉磨系统，在粉磨过程中 使用热风炉对水泥粉磨系统内部进行加热通风；(3)将窑灰与水泥粉 磨系统排出的灰粉混合后通入选粉机进行选粉，细粉进行下一步处 理，粗粉继续返回水泥粉磨系统进行粉磨；(4)将选粉后的细粉采样 进行检测，待检测合格后储存，未合格产品返回水泥粉磨系统继续粉 磨。
本发明所提供的基于高氯窑灰的特种水泥的生产方法，通过将高 氯窑灰加入到经过热风炉供风加热后的水泥粉磨系统之后，从而有效 避免了高氯窑灰的加热，从而有效防止高氯窑灰在加热过程中产生的 有害气体，造成的空气污染，高氯窑灰中包含的高氯离子直接用于水 泥制造，无副产物，对环境污染小，有效解决了旁路放风系统产生的 窑灰排放问题，降低排废成本，节约水泥材料成本。并且使高高氯窑 灰生产的缓凝硅酸盐水泥能够满足国家要求，符合抗折强度、抗压强 度、线膨胀率、凝结时间等的基本要求。
本申请实施例中的水泥粉磨符合标准GB/T35162-2017所要求的 道路基层用缓凝硅酸盐水泥的要求。
本申请实施例所述基于高氯窑灰的特种水泥的生产方法生产设 备包括原料输送设备、配料计量装置、水泥粉磨设备和水泥输送设备。
检验设备包括胶砂搅拌机、净浆搅拌机、胶砂成型振动台、水泥 试验机、压力试验机、40mm×40mm水泥抗压夹具、水泥胶砂试模、 膨胀率试模(25mm×25mm×280mm)、恒温恒湿养护箱、比长仪、高温 炉、电热鼓风干燥箱、雷氏夹、凝结时间测定仪、天平、游离钙测定仪、水泥负压筛析仪、雷氏夹膨胀测定仪、水泥安定性试验用沸煮箱、 水泥胶砂流动度测定仪、统一试验小磨、荧光仪。
表1是本发明中所述基于高氯窑灰的特种水泥特性的试产试验 数据。
Figure BDA0002301165170000071
通过本发明实施例所提供的技术方案，可以将氯离子含量在25％ 以上的高氯窑灰直接应用于水泥生产，并且能够使水泥的凝结时间、 抗折强度、抗压强度、线膨胀率、开度、SO3含量、MgO和胶砂流动 度都满足国际水泥生产标准。
表2是本发明中所述基于高氯窑灰的特种水泥的不同组分的对 比实验结果。
Figure BDA0002301165170000072
Figure BDA0002301165170000081
通过实验分析可知，在窑灰含量小于1份时，强度太高浪费成本， 而当达到2份以上时初凝时间满足了国标要求；同时随着窑灰含量的 增加，水泥抗压强度也在不断降低，并且线性膨胀率也在不断增大， 当窑灰含量达到6％时，其线性膨胀率已经接近0.5％，达到了0.494％， 因此硅酸盐水泥熟料53.5kg、矿渣配比30.5kg、脱硫石膏配比4.0 kg、磷石膏配比4.0kg、石灰石配比8.0kg和高氯窑灰外掺量6.0kg 是本申请的最优配比，此时窑灰含量最高，且各项参数都能满足国标 要求。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何 其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过 程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列 出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固 有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定 的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存 在另外的相同要素。
上面对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述 的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制 性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗 旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发 明的保护之内。

Claims (6)

1.一种基于高氯窑灰的特种水泥，其特征在于：包括以下成分，硅酸盐水泥熟料48.0-55.0份、矿渣29.5.0-35.5份、磷石膏3.5-5.5份、脱硫石膏2.5-4.5份、石灰石4.0-8.0份和高氯窑灰3.0-5.5份；所述高氯窑灰氯离子含量≥25.0％。
2.根据权利要求1所述的基于高氯窑灰的特种水泥，其特征在于：硅酸盐水泥熟料53.5份、矿渣31.5份、磷石膏4.0份、脱硫石膏3.5份、石灰石7.5份和高氯窑灰5.0份。
3.根据权利要求1所述的基于高氯窑灰的特种水泥，其特征在于：硅酸盐水泥熟料49.0份、矿渣35.5份、磷石膏5.5份、脱硫石膏4.5份、石灰石5.5份和高氯窑灰4.0份。
4.根据权利要求1所述的基于高氯窑灰的特种水泥，其特征在于：硅酸盐水泥熟料54.5份、矿渣29.5份、磷石膏4.0份、脱硫石膏5.0份、石灰石7.0份和高氯窑灰4.0份。
5.根据权利要求1-4中任一所述的基于高氯窑灰的特种水泥，其特征在于：所述高氯窑灰包含CL-25.0％-32.0％、R2O 7.23％-8.26％、Na2O 4.15％-5.16％、K2O 3.91％-4.19％、SO3 2.8％-3.4％、MgO 0.9％-1.09％、CaO23.15％-26.13％、Fe2O3 0.64％-0.81％、Al2O32.13％-2.81％、SiO25.14％-5.72％、Loss 20.14％-24.28％和水分0.7％-1.2％。
6.一种生产上述权利要求1至4中任一所述基于高氯窑灰的特种水泥的方法，其特征在于：包括以下步骤，(1)将矿渣、磷石膏、脱硫石膏和石灰石储存在联合堆棚，硅酸盐水泥熟料通过水泥粉磨调配站；(2)通过水泥粉磨调配站调配至设置组分后，输送到水泥粉磨系统，在粉磨过程中使用热风炉对水泥粉磨系统内部进行加热通风；(3)将窑灰与水泥粉磨系统排出的灰粉混合后通入选粉机进行选粉，细粉进行下一步处理，粗粉继续返回水泥粉磨系统进行粉磨；(4)将选粉后的细粉采样进行检测，待检测合格后储存，未合格产品返回水泥粉磨系统继续粉磨。
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