CN1522981A - 活化红泥岩红色水泥的制备方法 - Google Patents

活化红泥岩红色水泥的制备方法 Download PDF

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Abstract

活化红泥岩红色水泥的制备方法，以红泥岩为原料，通过高温煅烧活化后，与其它原料按以下质量百分比配合：活化红泥岩30－60％，石膏2－4％，外加剂0.3－0.8％，铁红3－5％，余为水泥熟料，混合粉磨到适宜细度，本发明利用红泥岩天然红色色调和高温活化后的火山灰活性，使产品具有自然而稳定的红色色彩以及较优良的物理力学性能，活化红泥岩配合量高，相对于普通红色水泥可大幅度降低成本，产品具有较高的性能价格比，大量节省了石灰石资源，充分利用了闲置的红泥岩资源，并减少了红色水泥生产中的CO2排放。

Description

活化红泥岩红色水泥的制备方法
技术领域    本发明属于新型建筑材料领域，涉及无机非金属矿产利用及装饰水泥的制备方法。
背景技术    现有的生产彩色水泥的方法有两种：一种为烧色法，即在水泥生料中外掺着色元素，在不同气氛下烧制成具有特定色彩的水泥熟料；另一种为调色法，即在白色水泥中掺加颜料着色。烧色法对原料和生产要求严格，色彩不易稳定，在国内采用较少；调色法由于生产工艺简单，技术容易掌握因此是国内制备彩色水泥的主要方法。但调色法制备的彩色水泥色彩耐久性差，极易析盐泛霜而影响色彩的均匀性，并且生产成本较高。
为降低彩色水泥的生产成本，国内有些企业在白水泥中掺加一些具有一定着色能力和潜在活性的混合材，并配掺着色剂来制备彩色水泥。如《水泥情报》1991(5，6)和ZL85106312中分别公开了一种利用铬矿渣生产绿色水泥方法；《重庆建筑工程学院学报》1991(1)中公开了一种利用铝厂废渣——赤泥生产红色水泥方法等。这些方法能有效降低生产成本，但由于工业废渣的色彩和质量都很不稳定，对水泥的强度也有较大影响，因此难以制备质量稳定的产品。《水泥.石灰》1991(6)中公开了一种利用天然红土矿石作混合材掺入白水泥中制备红色水泥方法。这种含铁量高达70％以上的红土矿来源较少，虽然它具着色作用，但因其化学惰性只能作为填充性材料掺入，当掺加量达20％时，产品的强度降即超过30％，不适合有强度要求的装饰工程应用。
本发明目的是提供一种利用红泥岩制备具有优良性能的红色水泥的制备方法，以克服现有彩色水泥产品的诸多缺陷，在资源利用、环境保护、产品性能、生产成本等方面都具有独特的优势。
发明内容    本发明即是以红泥岩为主要原料，将其进行高温活化后，利用白色硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥熟料作激发剂，并配掺少量的石膏、早强剂、铁红等，混合粉磨，制成具有稳定的色彩和优良的物理力学性能的红色胶凝材料。
本发明是通过以下途径实现的：
(1)将红泥岩磨细并进行高温煅烧活化；
(2)将高温煅烧活化后的红泥岩与白色硅酸盐水泥熟料搭配配料，并掺配石膏、早强剂、铁红等在球磨机内混合粉磨至适宜的细度即得产品。
各组份按以下质量比进行配比：
活化红泥岩：30-60％    石膏：2-4％
外加剂：0.3-0.8％      铁红：3-5％
剩下的为水泥熟料。
本发明所说的红泥岩磨细一般是指粉碎至80μm方孔筛筛余小于10％。
本发明所说的高温煅烧活化的温度，视红泥岩主导矿物而定，一般为800-1100℃，若是以高岭石为主导矿物的红泥岩取温度低限，以白云母为主的红泥岩取温度高限，目的是通过高温煅烧将红泥岩活化。
本发明所说的高温煅烧可在回转窑内进行，也可在立窑内进行。
本发明所说的石膏可以是天然二水石膏，也可以是无水石膏或工业废石膏。
本发明所说的外加剂可以是早强剂、减水剂、防水剂、分散剂中的一种或几种。
本发明所说的在球磨机内混合粉磨至适宜的细度一般是指80μm方孔筛筛余小于3％。
本发明所说的水泥熟料以白色硅酸盐水泥熟料为主，也可以掺入部分普通硅酸盐水泥熟料，以提高其早期强度。
本发明也可以将高温煅烧活化后的红泥岩直接与白色硅酸盐水泥搭配配料。
本发明的活化红泥岩红色水泥利用红泥岩的天然红色色彩和其活化后的火山灰活性，使所制红色水泥产品具有稳定的色彩，优良的物理力学性能和较低的生产成本。红泥岩红色水泥与普通红色水泥以及白色水泥的物理力学性能见表1-2、2-2、3-2。
如表2-2可见，与白水泥(B0，含白石粉约10％)相比，红泥岩掺量小于35％时，产品的平均强度降小于10％；红泥岩掺量超过55％时，强度降也只有15％左右。完全能满足工程应用要求。
与现有的彩色水泥及其生产工艺比较，本发明具有以下特点：
(1)红泥岩呈天然紫红色或赭红色，经高温活化后，色彩的明度和饱和度进一步提高，掺加少量铁红后(＜5％)，即可制备出具有良好色度的砖红色或页岩红色产品，而常规方法制备红色水泥需掺加铁红一般达15％左右；
(2)红泥岩以白云母、高岭石或蒙脱石为主导矿物，经高温活化处理后，这些矿物分解出活性SiO2、Al2O3，它们与水泥熟料中的高钙矿物和石膏中的硫酸盐反应形成大量的水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和钙矾石(AFt)，从而对产品的强度增长发挥积极作用；
(3)由于活化红泥岩具有较高的活性，其配料量可高达40-60％，而不致造成产品有较大的强度降，因而产品成本较低，同时节省了烧水泥用石灰石，大大减少了因石灰石分解向大气排放的CO2数量，具有环保意义；
(4)由于系统碱度大幅度下降，以红泥岩配制的彩色水泥从根本上避免了盐析泛霜现象，因此产品的色彩均匀稳定，耐久性好；
(5)红泥岩来源丰富，开采方便，色彩稳定，价格低廉，为产品的低成本、高性能提供了保证。
具体实施方式    本发明将通过以下实施例作进一步地说明。
实施例1：
采用某厂生产的白色硅酸盐水泥熟料(其物理性能见表1-2中的试样C0)，酸性红泥岩以及二水石膏、铁红、复合外加剂(由早强剂、减水剂、激发剂等组成)等原材料。主要原材料的化学成分见表1-1。
                        表1-1主要原材料化学成分(％)
原料 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO f-CaO ∑
白水泥熟料 - 23.32 5.25 0.33 68.50 0.50 1.10 99.06
红泥岩I 7.13 61.05 18.23 6.50 0.09 1.28 -- 94.28
对红泥岩I进行X射线衍射分析表明，红泥岩中的粘土矿物以白云母为主，其次为高岭石，有少量的蒙脱石和绿泥石。
将红泥岩干燥后磨细至80μm方孔筛筛余小于10％，利用回转窑煅烧(控制高温带温度1100℃，高温带停留时间40min左右)，煅烧产品经冷却机冷却后入库。将煅烧红泥岩按不同比例与白水泥熟料、石膏、着色剂等配合后，喂入球磨机内粉磨至80μm方孔筛筛余小于3％即得产品。配料方案及产品的物理力学性能见表1-2。对产品进行耐碱强化实验、溶水实验和耐晒实验，水泥净浆表面无褪色和泛白霜现象。
                                      表1-2  红泥岩红色水泥的物理力学性能
  试样号 配比/％   安定性   颜色   稠度/％       凝结时间h：min       抗折强度MPa     抗压强度MPa
  白水泥熟料 石膏 红泥石 铁红 外加剂 初凝 终凝 3d 28d 3d 28d
C0 97 3 - - -   合格 白 27.0 1:20 2:05 5.8 7.9 29.8 58.5
H1 56.5 3 35 5 0.5   合格   砖红 27.5 2:30 3:15 5.2 7.0 27.5 52.5
H2 46.5 3 45 5 0.5   合格   砖红 28.0 2:60 3:40 4.7 6.7 25.1 48.7
H3 36.5 3 55 5 0.5   合格   砖红 28.0 3:00 4:30 4.1 6.3 22.0 45.0
实施例2：
采用某厂生产的42.5级白色硅酸盐水泥(含白石粉10％)、酸性红泥岩等为基本原料。主要原料的化学成分见表2-1：
                                表2-1  主要原料化学成分(％)
  原料   Loss   SiO2   Al2O3   Fe2O3   CaO   SO3   MgO   ∑
  白水泥   7.93   18.34   5.00   0.12   64.60   1.47   1.40   98.86
  红泥岩I   7.13   61.05   18.23   6.50   0.09   -   1.28   94.28
将1100℃煅烧的红泥岩与白水泥、着色剂及外加剂等进行配料，在球磨机内混合粉磨到80μm方孔筛筛余小于3％即得产品。配料方案及产品的物理力学性能见表2-2。
                 表2-2  红泥岩红色水泥与普通红色水泥物理力学性能比较
  水泥品种                配比/％ 安定性 颜色 稠度/％      凝结时间h：min      抗折强度MPa       抗压强度MPa
  白水泥   红泥石 铁红   外加剂 初凝 终凝 3d 28d 3d 28d
B0 100 - - -   合格 白 28.0 1:45 2:42 4.2 6.9 26.8 48.5
B1 85 - 15 -   合格   砖红 27.5 2:33 3:01 3.7 6.3 20.5 43.3
R1 59.5 35 5 0.5   合格   砖红 28.0 2:50 3:22 4.0 6.7 26.5 46.8
R2 49.5 45 5 0.5   合格   砖红 28.0 2:55 3:50 3.8 6.5 23.1 42.3
R3 39.5 55 5 0.5   合格   砖红 28.5 3:20 4:50 3.4 6.0 19.0 40.5
实施例3：
采用某厂生产的白色硅酸盐水泥熟料、酸性红泥岩为基本原料。主要原料的化学成分见3-1：
                                表3-1主要原材料化学成分(％)
原料   Loss   SiO2   Al2O3   Fe2O3   CaO   MgO   f-CaO   ∑
白水泥熟料   -   23.62   5.37   0.28   68.30   0.20   1.55   99.32
红泥岩II   7.26   69.16   15.70   4.87   0.97   0.41   -   98.37
经X射线衍射分析，红泥岩II中的主导矿物为蒙脱石，其次为伊利石，少量的高岭石和石英。将红泥岩干燥后磨细至80μm方孔筛筛余小于10％，在850℃下煅烧2小时(马弗炉内进行)，冷却后按不同比例与白色硅酸盐水泥熟料、二水石膏、外加剂等配合后喂入试验球磨机内粉磨至80μm方孔筛筛余小于3％得到产品。产品的物理力学性能见表3-2。
                                表3-2红泥岩红色水泥的物理力学性能
  试样号 配比/％   安定性   颜色   稠度/％         凝结时间h：min         抗折强度MPa        抗压强度MPa
  白水泥熟料 石膏 红泥岩 铁红 外加剂 初凝 终凝 3d 28d 3d 28d
C1 97 3 - - -   合格 白 27.5 1:38 2:25 6.3 8.2 28.9 62.0
S1 56.5 3 35 5 0.5   合格   砖红 28.0 2:55 3:34 5.6 7.4 25.5 53.4
S2 46.5 3 45 5 0.5   合格   砖红 28.0 2:58 3:50 5.2 7.0 24.2 49.5
S3 36.5 3 55 5 0.5   合格   砖红 28.0 3:29 4:16 4.1 6.3 21.8 46.7

Claims (6)

1、一种活化红泥岩红色水泥的制备方法，其特征是以红泥岩为原料，通过高温煅烧活化后，与其它原料按以下质量百分比配合：活化红泥岩30-60％，石膏2-4％，外加剂0.3-0.8％，铁红3-5％，余为水泥熟料，混合粉磨到适宜细度。
2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是高温煅烧活化的温度为800-1100℃。
3、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所说的水泥熟料以白色硅酸盐水泥熟料为主，也可掺入部分普通硅酸盐水泥熟料。
4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所说的石膏可以是天然二水石膏、无水石膏或工业废石膏。
5、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所说的外加剂是指早强剂、减水剂、防水剂、分散剂中的一种或几种。
6、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所说的红色水泥的粉磨适宜细度为80μm方孔筛筛余小于3％。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851110A (zh) * 2010-05-17 2010-10-06 南昌大学 利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法
CN103833316A (zh) * 2014-01-21 2014-06-04 南昌大学 利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法
EP2993161A4 (en) * 2013-04-30 2017-01-18 Fundação Educacional de Criciúma Process for producing a fine cement aggregate from red mud produced during the process of bauxite refining (the bayer process)
CN108298946A (zh) * 2018-03-08 2018-07-20 湖南金木陶瓷有限公司 改性红土的制造方法及其得到的改性红土和应用以及日用陶瓷
CN115321937A (zh) * 2022-09-14 2022-11-11 昆明理工大学 一种红土-碳酸钙-水泥基复合材料及制备方法
EP4183757A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-24 Vito NV Process for the production of a cement substitute

Cited By (9)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851110A (zh) * 2010-05-17 2010-10-06 南昌大学 利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法
CN101851110B (zh) * 2010-05-17 2012-11-28 南昌大学 利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法
EP2993161A4 (en) * 2013-04-30 2017-01-18 Fundação Educacional de Criciúma Process for producing a fine cement aggregate from red mud produced during the process of bauxite refining (the bayer process)
CN103833316A (zh) * 2014-01-21 2014-06-04 南昌大学 利用焚烧污泥灰制备彩色硅酸盐水泥的方法
CN108298946A (zh) * 2018-03-08 2018-07-20 湖南金木陶瓷有限公司 改性红土的制造方法及其得到的改性红土和应用以及日用陶瓷
EP4183757A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-24 Vito NV Process for the production of a cement substitute
WO2023089193A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-25 Vito Nv Process for the production of a cement substitute
CN115321937A (zh) * 2022-09-14 2022-11-11 昆明理工大学 一种红土-碳酸钙-水泥基复合材料及制备方法
CN115321937B (zh) * 2022-09-14 2024-01-02 昆明理工大学 一种红土-碳酸钙-水泥基复合材料及制备方法

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