CN1326799C - 利用cfbc脱硫灰生产的砌筑水泥 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用CFBC脱硫灰生产的砌筑水泥，该砌筑水泥的配方为：CFBC脱硫灰50%-70%，石膏2%-6%，水泥熟料24%-48%，将物料混均后粉磨至细度为80μm筛余量为3%-5%，即成砌筑水泥。本发明工艺简单，成本低，特别适用于利用率比较低的CFBC脱硫灰，有效地保护了环境，同时还可以满足市场上低等级水泥不足的需求，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。
Description
一技术领域
本发明涉及一种建筑材料，特别是一种利用循环流化床锅炉(CirculatingFluidized Bed Combustion，简称CFBC)所排放的脱硫灰生产的砌筑水泥。
二背景技术
CFBC燃烧技术是20世纪80年代发展起来的一种清洁燃烧技术。该技术具有如下几个特点：首先具有燃料适应性好的优点，它可以燃烧劣质煤，如煤矸石，以及可以燃烧生活垃圾和多种工业废弃物等；其次CFBC的燃烧温度较低(800℃～900℃)，其燃烧过程排放的NOx也较低，是一种比较环保的燃烧方式；另外该燃烧技术还具有工艺简单、占地面积小，负荷调节范围大，燃烧效率高，以及可在锅炉内添加石灰石进行炉内脱硫，实现燃烧与脱硫同时进行等诸多优点。该燃烧技术目前在国内有较多的应用，也是我国大力推广的一种清洁燃烧技术。
CFBC脱硫灰是循环流化床锅炉经炉内喷钙脱硫后所排放的脱硫灰。由于循环流化床锅炉的燃烧温度只有800℃～900℃，远低于普通煤粉炉的1400℃～1700℃，因而在CFBC脱硫灰中不能形成液相，在其中几乎看不到球形的颗粒。CFBC脱硫灰的化学成分也与普通煤粉炉排放的粉煤灰存在明显差异。CFBC脱硫灰中含有大量的游离氧化钙(f-CaO)及三氧化硫(SO3)，CFBC脱硫灰中的f-CaO一般被脱硫产物CaSO4所包裹，水化速度较慢，另外CFBC脱硫灰中的SO3又会生成体积膨胀较大的钙矾石，二者是引起掺CFBC脱硫灰产品体积膨胀、安定性不良、最终导致制品强度降低的主要因素，这也是CFBC脱硫灰利用率较低的主要原因之一，因此应用CFBC脱硫灰时要注意其中f-CaO和SO3量的控制。目前有关CFBC脱硫灰的有实际应用意义的综合利用方式，国内外有关的报道均很少，与水泥生产相关的报道仅见两个：一是将CFBC脱硫灰在1200℃高温煅烧提高其活性后再作生产水泥掺合料的报道(杨文，谢晓闻，黄羽雕等.循环流化床锅炉飞渣综合利用.江西能源，1998，(4)：24-26)；另外一种是采用激发剂激发其活性来生产砌筑水泥(赵鸣，徐惠忠，李刚等.流化床锅炉飞灰生产砌筑水泥的研究.环境工程，2005，(2)：59-61)。
应用再煅烧工艺虽然可以提高CFBC脱硫灰的活性，但是CFBC脱硫灰含有的脱硫产物硫酸钙在煅烧过程中会再次分解，引起二氧化硫的二次污染；另外再煅烧工艺也使生产出的水泥成本大大增加。而增加外加剂生产砌筑水泥不但增加了生产成本，而且使生产工艺变得复杂。
利用传统的“两磨一烧”工艺生产低强度等级水泥，其成本和高强度等级水泥相差不多，但售价却相差较大，水泥生产厂家从经济利益上考虑，只生产32.5级以上的水泥，这使得低强度等级水泥很少，常常处于空白状态。大量建筑工程中只能采用高强度等级水泥来配制各种低强度等级砂浆，由于砂浆中胶结材料比例很少，常造成砂浆的泌水性和分层度增大，和易性不好，给施工和工程质量带来不利。这种现象不但在经济上，而且在技术上都是不合理的。
三发明内容
1、发明目的：本发明的目的是针对CFBC脱硫灰利用率比较低，而同时目前市场上低等级水泥较少的现状以及采用再煅烧工艺生产水泥可能引起二氧化硫的再次污染问题提供了一种利用CFBC脱硫灰直接生产的粉煤灰砌筑水泥。
2、技术方案：本发明所述的利用CFBC脱硫灰生产的砌筑水泥，其组份和重量比是：CFBC脱硫灰50％-70％，硅酸盐水泥熟料24％-48％，石膏2％-6％。
其中制备12.5级砌筑水泥，各组份的重量配比是：CFBC脱硫灰60％-70％硅酸盐水泥熟料26％-38％，石膏2％-4％。
制备22.5级砌筑水泥，各组份的重量配比是：CFBC脱硫灰50％-60％，硅酸盐水泥熟料34％-46％，石膏4％-6％。
为了具有更高的强度，CFBC脱硫灰和石膏中SO3含量之和应当小于4％。
本发明所用CFBC脱硫灰的SO3含量在2％-5％之间，一般工业石膏的SO3含量在30％-40％，在保证SO3总和不超过4％的情况下，调整石膏的掺加量为2％-6％，否则就会影响水泥的安定性。
3、有益效果：本发明所提供的砌筑水泥CFBC脱硫灰掺量高，不仅可解决CFBC脱硫灰利用率低，资源浪费的问题，同时缓解了市场上低等级水泥较少的情况；另外本发明所提供的砌筑水泥生产工艺简单、成本较低，便于推广使用，有巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
四具体实施例
实施例1：
组分及比例：CFBC脱硫灰50％、硅酸盐水泥熟料48％、石膏2％。
工艺：将各组分混合后粉磨至80μm筛余量为4.7％，即成22.5级砌筑水泥。
效果：见表1。
实施例2：
组分及比例：CFBC脱硫灰50％、硅酸盐水泥熟料46％、石膏4％。
工艺：将各组分混合后粉磨至80μm筛余量为4.4％，即成22.5级砌筑水泥。
效果：见表1。
实施例3：
组分及比例：CFBC脱硫灰50％、硅酸盐水泥熟料44％、石膏6％。
工艺：将各组分混合后粉磨至80μm筛余量为3.9％，即成22.5级砌筑水泥。
效果：见表1。
实施例4：
组分及比例：CFBC脱硫灰60％、硅酸盐水泥熟料36％、石膏4％。
工艺：将各组分混合后粉磨至80μm筛余量为3.8％，即成22.5级砌筑水泥。
效果：见表1。
实施例5：
组分及比例：CFBC脱硫灰70％、硅酸盐水泥熟料28％、石膏2％。
工艺：将各组分混合后粉磨至80μm筛余量为3.6％，即成12.5级砌筑水泥。
效果：见表1。
实施例6：
组分及比例：CFBC脱硫灰60％、硅酸盐水泥熟料36％、石膏4％。
工艺：将各组分混合后粉磨至80μm筛余量为4.7％，即成12.5级砌筑水泥。
效果：见表1。
实施例7：
组分及比例：CFBC脱硫灰70％、硅酸盐水泥熟料26％、石膏4％。
工艺：将各组分混合后粉磨至80μm筛余量为3.7％，即成12.5级砌筑水泥。
效果：见表1。
表1效果参数(按GB/T 3183-2003)
| 实施例 | 抗折强度/MPa | 抗压强度/MPa | 凝结时间/h:min | 80μm方孔筛筛余量/％ | 安定性/mm | 保水率/％ | ||||
| 7d | 28d | 7d | 28d | 初凝 | 终凝 | |||||
| 例1 | 2.7 | 5.5 | 15.8 | 28.1 | 2:05 | 3:40 | 4.7 | 合格 | 85.9 | |
| 例2 | 2.5 | 4.9 | 16.2 | 29.9 | 2:08 | 3:52 | 4.4 | 合格 | 86.3 | |
| 例3 | 3.2 | 5.3 | 18.6 | 32.2 | 2:10 | 3:58 | 3.9 | 合格 | 87.5 | |
| 例4 | 2.7 | 4.2 | 15.1 | 27.5 | 2:16 | 4:35 | 3.8 | 合格 | 86.8 | |
| 例5 | 2.5 | 3.9 | 17.2 | 22.2 | 2:20 | 5:25 | 3.6 | 合格 | 91.3 | |
| 例6 | 1.9 | 3.8 | 7.6 | 18.8 | 2:18 | 4:43 | 4.7 | 合格 | 88.3 | |
| 例7 | 1.7 | 3.2 | 7.3 | 14.5 | 2:35 | 5:47 | 3.7 | 合格 | 89.4 | |
| GB | 12.5级 | 1.5 | 3.0 | 7.0 | 12.5 | ≥1h | ≤12h | ≤10 | ≤5 | ≥80 |
| 22.5级 | 2.0 | 4.0 | 10.0 | 22.5 | ≥1h | ≤12h | ≤10 | ≤5 | ≥80 | |
Claims (4)
1.一种利用CFBC脱硫灰生产的砌筑水泥，其特征在于它的组份和重量比是：CFBC脱硫灰50％-70％，硅酸盐水泥熟料24％-48％，石膏2％-6％。
2.根据权利1所述的利用CFBC脱硫灰生产的砌筑水泥，其特征在于其中各组份的重量配比是：CFBC脱硫灰60％-70％，硅酸盐水泥熟料26％-38％，石膏2％-4％。
3.根据权利1所述的利用CFBC脱硫灰生产的砌筑水泥，其特征在于其中各组份的重量配比是：CFBC脱硫灰50％-60％，硅酸盐水泥熟料34％-46％，石膏4％-6％。
4.根据权利要求1所述的利用CFBC脱硫灰生产的砌筑水泥，其特征在于CFBC脱硫灰和石膏中SO3含量之和小于4％。
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