CN115716720A - 一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，属于水泥环保材料技术领域，按照重量百分比计，该水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。通过按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；将配置好的原料送入粉磨机中进行水泥粉磨，获得水泥材料；将制得的水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；将收尘后的水泥材料提升至水泥储存库顶、水泥成品库进行储存，达到了降低水泥中的水溶性六价铬含量，且具有良好的稳定性，不易在空气中被氧化而失效，使锰渣获得资源化利用的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及水泥环保材料技术领域，特别涉及一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法。
背景技术
水泥是国民经济的重要基础原材料，在建筑材料应用中占据首要地位，水泥制品几乎遍布于人类社会的各个角落，水泥的质量安全直接影响到人类的健康及所生存的环境。水溶性六价铬(以下简称Cr(VI))，是水泥毒性的主要来源之一，它可通过皮肤接触、呼吸道吸入、食物摄入、环境接触及水泥制品接触等途径对人体及环境造成危害。水泥中的铬来源主要来源于水泥原料、破碎粉磨设备、含铬耐火砖、工业废渣。在国家强制性标准GB31893-2015《水泥中水溶性铬(Ⅵ)的限量及测定方法》实施后，规定水泥中水溶性Cr(VI)含量不大10mg/kg。因此对水泥中Cr(VI)含量的控制人们已进行了大量的研究和实践，并取得了许多成果。
目前在水泥工业生产过程中，较为常用的六价铬还原剂有二类：低价硫酸盐(如硫酸盐亚铁和硫酸亚锡等)和三氧化二锑。前者在空气中易被氧化，尤其是当水泥温度较高时，随时间而失效十分明显，而且在水泥中也不能多掺，否则对水泥的外加剂适应性等性能带来严重影响。三氧化二锑虽然具有长效还原性，但价格十分昂贵。因此，人们一直在寻找兼有长效的水泥降铬方法。
另一方面，我国是全球最大的电解锰生产国、消费国、出口国。我国锰生产主要以电解工艺为主。电解锰渣是湿法电解金属锰工艺产生的废渣.由于电解锰渣中含有大量的可溶性锰、氨氮、砷、汞等复合污染物，被认为是电解锰行业排量最大、最危险的污染源。据统计，我国年排放锰渣近千万吨，存量高达八千万吨，锰渣数量巨大。现阶段锰渣电解锰渣的处理方法主要有三种，一是电解锰渣分选处理技术，二是电解锰渣固化处理技术。三是电解锰渣化学处理技术。电解锰渣固化处理技术就是使用惰性的固化基础材料(如水泥)将电解锰渣中的有害成分固定或包裹住，将有害成分从锰渣中分离出去，同时，由于锰渣粉表面具有大量酸性羟基及孔道，这些酸性羟基或水分子与重金属Pb、Hg、Cd、Cr等离子形成稳定的配离子，羟基或水分子作为配位体，Pb、Hg、Cd或Cr作为中心离子，形成络合吸附，此外，由于Pb、Hg、Cd、Cr与锰渣粉均具有较大的比表面积，因此还会形成物理吸附，可有效降低水泥中的铬含量。另有研究通过物相分析发现，电解锰渣的主要矿物为二水石膏，是制备水泥的良好原料，可以是水泥掺合料，也可以是水泥的缓凝剂，因此锰渣可作为水泥添加料的轻骨料、缓凝剂、矿化剂等。
发明内容
本发明提供了一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，用以解决现有技术中的六价铬还原剂低价硫酸盐空气中易被氧化，且稳定性不够，在水泥中也不能多掺，否则对水泥的外加剂适应性等性能带来严重影响，三氧化二锑虽具有长效还原性，但价格十分昂贵的技术问题，达到了利用电解锰渣替代混合材，显著地降低水泥中的水溶性六价铬含量，且具有良好的稳定性，不易在空气中被氧化而失效，使锰渣获得资源化利用的技术效果。
第一方面，本发明提供了一种利用电解锰渣制得的水泥材料，按照重量百分比计，所述水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。
优选的，所述水泥材料还包括：助磨剂，所述助磨剂的占比为0.06％。
优选的，所述电解锰渣包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为21.95％，SiO2为41.30％，Al2O3为3.05％，Fe2O3为9.17％，CaO为8.54％，MgO为2.82％，R2O为0.49％，SO3为6.78％，Cl-为0.004％。
优选的，所述燃煤炉渣包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为2.14％，SiO2为61.63％，Al2O3为18.96％，Fe2O3为4.61％，CaO为4.59％，MgO为1.54％，R2O为2.04％，SO3为1.12％。
优选的，所述石灰石包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为42.00％，SiO2为2.14％，Al2O3为0.90％，Fe2O3为0.65％，CaO为50.03％，MgO为1.58％，R2O为0.13％，SO3为0.42％。
优选的，所述水泥材料的比表面积为375±10m2/kg，细度为7±2、三氧化硫的重量百分比为3.0％±0.2％，烧失量≤5.0％。
第二方面，本发明还提供了一种利用电解锰渣制得的水泥材料的制备方法，用于制备前述的水泥材料，所述方法包括：步骤1：按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；步骤2：按照所述预定重量百分比，分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；步骤3：将所述步骤1和所述步骤2配置好的原料通过传送带送入粉磨机中进行水泥粉磨操作后，获得水泥材料；步骤4：将所述步骤3制得的所述水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；步骤5：采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶；步骤6：采用所述提升机，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存。
优选的，所述采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶之后，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存之前，所述方法还包括：采用取样器，取出水泥样品，并对所述水泥样品进行检测。
优选的，所述预定重量百分比为：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。
优选的，所述熟料采用第一计量称进行计量称重，所述脱硫石膏采用第二计量称进行计量称重，所述燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石采用第三计量称进行计量称重。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本发明实施例提供的一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，按照重量百分比计，该水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。在制备该水泥材料时，通过步骤1：按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；步骤2：按照所述预定重量百分比，分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；步骤3：将所述步骤1和所述步骤2配置好的原料通过传送带送入粉磨机中进行水泥粉磨操作后，获得水泥材料；步骤4：将所述步骤3制得的所述水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；步骤5：采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶；步骤6：采用所述提升机，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存。通过在水泥生产过程中，可以根据水泥中水溶性六价铬含量情况，利用电解锰渣替代混合材起到降低水泥中水溶性六价铬的作用。采用电解锰渣替代水泥混合材粉磨水泥，不仅能够达到显著地降低水泥中的水溶性六价铬含量，且具有良好的稳定性，不易在空气中被氧化而失效的技术效果。同时还可使得水泥凝结时间延长，粉磨电耗降低，对水泥无不良影响，还能进一步达到使得锰渣获得资源化利用的技术效果，进一步解决现有技术中的六价铬还原剂低价硫酸盐空气中易被氧化，且稳定性不够，在水泥中也不能多掺，否则对水泥的外加剂适应性等性能带来严重影响，三氧化二锑虽具有长效还原性，但价格十分昂贵的技术问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例中一种利用电解锰渣制得的水泥材料的制备方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中一种利用电解锰渣制得的水泥材料的制备方法的另一流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，用以解决现有技术中的六价铬还原剂低价硫酸盐空气中易被氧化，且稳定性不够，在水泥中也不能多掺，否则对水泥的外加剂适应性等性能带来严重影响，三氧化二锑虽具有长效还原性，但价格十分昂贵的技术问题。
本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：
本发明实施例提供的一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，按照重量百分比计，所述水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。通过步骤1：按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；步骤2：按照所述预定重量百分比，分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；步骤3：将所述步骤1和所述步骤2配置好的原料通过传送带送入粉磨机中进行水泥粉磨操作后，获得水泥材料；步骤4：将所述步骤3制得的所述水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；步骤5：采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶；步骤6：采用所述提升机，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存，从而达到了利用电解锰渣替代混合材，显著地降低水泥中的水溶性六价铬含量，且具有良好的稳定性，不易在空气中被氧化而失效，使锰渣获得资源化利用的技术效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明通过采用电解锰渣替代混合材从而降低水泥中Cr(VI)的方法，在水泥生产过程中，可以根据水泥中水溶性六价铬含量情况，利用电解锰渣替代混合材起到降低水泥中水溶性六价铬的作用。该水泥材料包括：
熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。
进一步的，所述电解锰渣包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为21.95％，SiO2为41.30％，Al2O3为3.05％，Fe2O3为9.17％，CaO为8.54％，MgO为2.82％，R2O为0.49％，SO3为6.78％，Cl-为0.004％。
进一步的，所述燃煤炉渣包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为2.14％，SiO2为61.63％，Al2O3为18.96％，Fe2O3为4.61％，CaO为4.59％，MgO为1.54％，R2O为2.04％，SO3为1.12％。
进一步的，所述石灰石包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为42.00％，SiO2为2.14％，Al2O3为0.90％，Fe2O3为0.65％，CaO为50.03％，MgO为1.58％，R2O为0.13％，SO3为0.42％。
具体而言，水泥是粉状水硬性无机胶凝材料。水泥熟料是以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。本实施例中的水泥原料组成及重量配比如下：熟料为70％，石灰石为10％，脱硫石膏为10％，燃煤炉渣为3％～5％，电解锰渣为5％～7％。在实际使用时，熟料符合GB/T 21372-2008《硅酸盐水泥熟料》，、石膏符合GB/T5483-2008《天然石膏》。石灰石、燃煤炉渣、电解锰渣化学组成如表1所示。
表1.石灰石、燃煤炉渣、电解锰渣的化学组成
进一步的，所述水泥材料还包括：助磨剂，所述助磨剂的占比为0.06％。
具体而言，水泥助磨剂是一种化学添加剂。它可以改善水泥粉磨的效果以及整体的性能，还可以使水泥在出产时以及水泥的强度，还有流动性进行改善以及提高。同时水泥助磨剂可以使水泥的流动性有显著的改变，这样可以使磨机的研磨效果还有卷粉机的整体效率进行提高，这样可以减少粉磨能耗。它不会对水泥的性能有所损害，而且它在水泥工业当中使用的特别广泛。在本实施例中，以助磨剂的占比为0.06％作为优选。
进一步的，水泥材料的比表面积为375±10m2/kg，细度为7±2、三氧化硫的重量百分比为3.0％±0.2％，烧失量≤5.0％。
实施例二
图1、2为本发明实施例中一种利用电解锰渣制得的水泥材料的制备方法的流程图，用于制备前述实施例一中的水泥材料，如图1、2所示，所述方法包括：
步骤1：按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；
步骤2：按照所述预定重量百分比，分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重。
具体而言，在实际制备水泥时，首先需要按照预先设置的重量百分比对原料进行称取，即先依次称量熟料和脱硫石膏，在本实施例中，采用第一计量称对熟料进行称量，采用第二计量称对脱硫石膏进行称量，换句话说，本实施中的熟料具有独立计量称、脱硫石膏具有独立计量称。然后将石灰石、燃煤炉渣、电解锰渣按比例配合后，共用一个计量称，即就是第三计量称，通过传送带送入磨机粉磨，后经过收尘、提升进入水泥成品库。
步骤3：将所述步骤1和所述步骤2配置好的原料通过传送带送入粉磨机中进行水泥粉磨操作后，获得水泥材料；
步骤4：将所述步骤3制得的所述水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作。
具体而言，当原料称量完成后，接着需要将前述步骤1和步骤2所配置得到的原材料采用传送带进行输送，然后输送至粉磨机中进行水泥粉磨操作，从而可以获得水泥材料。水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料(及缓凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等表示)，形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结，硬化要求。进而需要对水泥材料进行相关的处理方可进行储存，因此，需要将步骤3制得的水泥材料送入收尘设备中进行收尘。
步骤5：采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶；
步骤6：采用所述提升机，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存。
进一步的，所述采用提升机，将所述步骤3中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶之后，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存之前，所述方法还包括：采用取样器，取出水泥样品，并对所述水泥样品进行检测。
具体而言，当水泥材料经过步骤4进行收尘处理之后，接着需要进行相关的提升操作，也就是说，需要采用提升机先把水泥材料提升到水泥储存库顶，然后再从库顶进入水泥库，在这个提升过程中装了个取样器，通过该取样器能够取出水泥样品，以便后续进行水泥材料的相关性能检测。
进一步的，所述预定重量百分比为：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。
具体而言，本实施例中，采用的是电解锰渣替代混合材降低水泥中Cr(VI)的方法，以以下三种方法为例：首先，在第一种利用电解锰渣替代混合材降低水泥中Cr(VI)的方法中，水泥生产原料组成及重量配比如下：熟料70％、石灰石10％、矿渣5％、脱硫石膏10％、燃煤炉渣5％、电解锰渣0％、助磨剂0.06％进行水泥粉磨，控制水泥比表面积375±10m2/kg，细度7±2、三氧化硫为3.0％±0.2％，烧失量≤5.0％。
进一步的，在第二种利用电解锰渣替代混合材降低水泥中Cr(VI)的方法中，水泥生产原料组成及重量配比如下：熟料70％、石灰石10％、矿渣0％、脱硫石膏10％、燃煤炉渣5％、电解锰渣5％、助磨剂0.06％进行水泥粉磨，控制比表面积375±10m2/kg，细度7±2、三氧化硫为3.0％±0.2％，烧失量≤5.0％.
进一步的，在第三种利用电解锰渣替代混合材降低水泥中Cr(VI)的方法中，水泥生产原料组成及重量配比如下：熟料70％、石灰石10％、矿渣0％、脱硫石膏10％、燃煤炉渣3％、电解锰渣7％、助磨剂0.06％进行水泥粉磨，控制比表面积375±10m2/kg，细度7±2、三氧化硫为3.0％±0.2％，烧失量≤5.0％。
进一步的，在本实施例中，熟料具有独立计量称、石膏具有独立计量称，石灰石、矿渣、燃煤炉渣、电解锰渣按比例配合后，共用一个计量称，通过传送带送入磨机粉磨，后经过收尘、提升进入水泥成品库。
表2中列出了各实施例的组成原料及其重量百分比；组成原料均为熟料、石灰石、矿渣、炉渣、脱硫石膏、锰渣。各原料含水率不高。
为反映不同含量电解锰渣降低水泥水溶性六价铬的效果，以及对水泥标准稠度用水量、凝结时间和强度及等性能及粉磨效率影响，以熟料、石灰石、矿渣、石膏燃煤炉渣、锰渣按表2中各实施例以一定比例配合进行水泥粉磨。
表3为表2中3个方案实施例的水泥化学分析组分，空白为未掺入电解锰渣的空白试验，以此为检验对比基准。
表2.磨头混合材物料成本情况
| 42.5R水泥 | 熟料 | 石灰石 | 矿渣 | 脱硫石膏 | 燃煤炉渣 | 锰渣 |
| 空白组配比％ | 70 | 10 | 5 | 10 | 5 | 0 |
| DJMZ-配比％ | 70 | 10 | 0 | 10 | 5 | 5 |
| DJMZ-配比％ | 70 | 10 | 0 | 10 | 3 | 7 |
表3.掺入电解锰渣后水泥的化学性能检验数据
| 编号 | Loss(％) | MgO(％) | SO3(％) | 水溶性六价铬含量(mg/Kg) |
| 空白组 | 4.14 | 2.56 | 3.04 | 16.3 |
| DJMZ-1 | 4.44 | 2.40 | 3.29 | 9.9 |
| DJMZ-2 | 4.18 | 2.67 | 2.93 | 8.4 |
如表3所示，结果表明，混合材掺加量一致，随着电解锰渣掺加比例的增加，水泥中水溶性六价铬明显降低，在电解锰渣掺量在5.0％、7.0％时，水泥中水溶性六价铬符合国家标准要求，对其他化学指标尚未造成影响。
表4为表2中3个方案实施例的水泥物理检测分析，空白为未掺入电解锰渣的空白试验，以此为检验对比基准。
如表4所示，结果表明，空白为掺入电解锰渣的空白试验，以此为检验对比基准。结果表明，混合材掺加量一致，掺加5.0％、7.0％电解锰渣时，随着电解锰渣掺量的增加，水泥凝结时间明显增加，水泥掺加5.0％、7.0％电解锰渣时，初凝较空白试验增加了41分钟，46分钟，终凝较空白分别了增加了56分钟，71分钟，对水泥比表面积、强度、适应性未造成影响。
表4.掺入电解锰渣后水泥的物理性能检验数据
表5.磨机参数
| 项目 | 比表面积 | 台时产量 | 电耗 |
| 空白组 | 377 | 109 | 36.45 |
| DJMZ-1 | 379 | 110 | 33.08 |
| DJMZ-2 | 369 | 110 | 33.32 |
表5为表2中3个方案实施例的水泥粉磨的磨机参数分析，空白为未掺入电解锰渣的空白试验，以此为检验对比基准。空白为掺入电解锰渣的空白试验，以此为检验对比基准。
如表5所示，结果表明，混合材掺加量一致，掺加5.0％、7.0％电解锰渣时，因试验周期较短，对比面积、台时产量尚未造成影响，掺加5.0％、7.0％电解锰渣时，电耗较空白比较分别降低了3.37、3.13度/吨。
根据效果验证分析，电解锰渣掺量为5％、7％时，水泥中水溶性六价铬符合国家标准要求；水泥凝结时间延长，电耗降低，对水泥强度、适应性、比表面积、标准稠度等性能无不良影响。
该降铬锰渣的用量可根据水泥中原有的水溶性六价铬的量进行调整，因此，本实施例中通过提供种电解锰渣替代混合材降低水泥中Cr(VI)的方法，在水泥生产过程中，可以根据水泥中水溶性六价铬含量情况，利用电解锰渣替代混合材起到降低水泥中水溶性六价铬的作用。采用电解锰渣替代水泥混合材粉磨水泥，不仅能够显著地降低水泥中的水溶性六价铬含量，且具有良好的稳定性，不易在空气中被氧化而失效。同时，水泥凝结时间延长，粉磨电耗降低，对水泥无不良影响。另外本发明还能使锰渣获得资源化利用。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本发明实施例提供的一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，按照重量百分比计，该水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。在制备该水泥材料时，通过步骤1：按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；步骤2：按照所述预定重量百分比，分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；步骤3：将所述步骤1和所述步骤2配置好的原料通过传送带送入粉磨机中进行水泥粉磨操作后，获得水泥材料；步骤4：将所述步骤3制得的所述水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；步骤5：采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶；步骤6：采用所述提升机，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存。通过在水泥生产过程中，可以根据水泥中水溶性六价铬含量情况，利用电解锰渣替代混合材起到降低水泥中水溶性六价铬的作用。采用电解锰渣替代水泥混合材粉磨水泥，不仅能够达到显著地降低水泥中的水溶性六价铬含量，且具有良好的稳定性，不易在空气中被氧化而失效的技术效果。同时还可使得水泥凝结时间延长，粉磨电耗降低，对水泥无不良影响，还能进一步达到使得锰渣获得资源化利用的技术效果，进一步解决现有技术中的六价铬还原剂低价硫酸盐空气中易被氧化，且稳定性不够，在水泥中也不能多掺，否则对水泥的外加剂适应性等性能带来严重影响，三氧化二锑虽具有长效还原性，但价格十分昂贵的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种利用电解锰渣制得的水泥材料，其特征在于，按照重量百分比计，所述水泥材料包括以下原料：
熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。
2.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述水泥材料还包括：
助磨剂，所述助磨剂的占比为0.06％。
3.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述电解锰渣包括按重量百分比计的如下成分：
LOSS为21.95％，SiO2为41.30％，Al2O3为3.05％，Fe2O3为9.17％，CaO为8.54％，MgO为2.82％，R2O为0.49％，SO3为6.78％，Cl-为0.004％。
4.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述燃煤炉渣包括按重量百分比计的如下成分：
LOSS为2.14％，SiO2为61.63％，Al2O3为18.96％，Fe2O3为4.61％，CaO为4.59％，MgO为1.54％，R2O为2.04％，SO3为1.12％。
5.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述石灰石包括按重量百分比计的如下成分：
LOSS为42.00％，SiO2为2.14％，Al2O3为0.90％，Fe2O3为0.65％，CaO为50.03％，MgO为1.58％，R2O为0.13％，SO3为0.42％。
6.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述水泥材料的比表面积为375±10m2/kg，细度为7±2、三氧化硫的重量百分比为3.0％±0.2％，烧失量≤5.0％。
7.一种如权利要求1～6中任一项所述的水泥材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；
步骤2：按照所述预定重量百分比，分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；
步骤3：将所述步骤1和所述步骤2配置好的原料通过传送带送入粉磨机中进行水泥粉磨操作后，获得水泥材料；
步骤4：将所述步骤3制得的所述水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；
步骤5：采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶；
步骤6：采用所述提升机，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存。
8.如权利要求7所述的水泥材料的制备方法，其特征在于，所述采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶之后，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存之前，所述方法还包括：
采用取样器，取出水泥样品，并对所述水泥样品进行检测。
9.如权利要求7所述的水泥材料的制备方法，其特征在于，所述预定重量百分比为：
熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。
10.如权利要求7所述的水泥材料的制备方法，其特征在于，所述熟料采用第一计量称进行计量称重，所述脱硫石膏采用第二计量称进行计量称重，所述燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石采用第三计量称进行计量称重。
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|---|---|---|---|---|
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| CN112110671A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-22 | 崇左南方水泥有限公司 | 一种降低水泥中水溶性六价铬的掺合料 |
| CN113603377A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-05 | 广西凭祥市恒宇水泥有限公司 | 一种利用电解锰渣生产的水泥及其生产方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 肖忠明等: "工业废渣在水泥生产中的应用", 北京：中国建材工业出版社, pages: 140 - 141 * |
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