CN1802332A - 水泥材料 - Google Patents
水泥材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1802332A CN1802332A CNA2004800156828A CN200480015682A CN1802332A CN 1802332 A CN1802332 A CN 1802332A CN A2004800156828 A CNA2004800156828 A CN A2004800156828A CN 200480015682 A CN200480015682 A CN 200480015682A CN 1802332 A CN1802332 A CN 1802332A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mixture
- waste material
- weight
- oxide
- benchmark
- 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
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 100
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 89
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 53
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 35
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 33
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 20
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 16
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 16
- 229960001866 silicon dioxide Drugs 0.000 claims description 14
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 9
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 claims description 7
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 6
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 6
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 6
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004579 marble Substances 0.000 claims description 4
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 4
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 3
- 239000010454 slate Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 claims description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 16
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 16
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 16
- YALMXYPQBUJUME-UHFFFAOYSA-L calcium chlorate Chemical compound [Ca+2].[O-]Cl(=O)=O.[O-]Cl(=O)=O YALMXYPQBUJUME-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 15
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 13
- 229960000869 magnesium oxide Drugs 0.000 description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- -1 Mag oxide compound Chemical class 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 5
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940087373 calcium oxide Drugs 0.000 description 4
- 229960005191 ferric oxide Drugs 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 4
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229960005069 calcium Drugs 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229940091250 magnesium supplement Drugs 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 2
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010021119 Trichosanthin Proteins 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229960005363 aluminium oxide Drugs 0.000 description 1
- 229940024548 aluminum oxide Drugs 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical group [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 1
Images
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
- C04B7/14—Cements containing slag
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
-
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/04—Heat treatment
-
- 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
- C04B7/14—Cements containing slag
- C04B7/147—Metallurgical slag
- C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
- C04B7/17—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium oxide containing activators
- C04B7/19—Portland cements
-
- 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
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00206—Compositions defined by their elemental analysis
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
一种生产可水合水泥材料的方法，该方法包括：a)提供至少一种废料，该废料包含钙、二氧化硅、镁、铝和/或铁；b)在第一温度对各种废料进行热处理，基本除去表面水蒸气；以及c)对处理过的废料进行混合，使得在所得的混合物中，以混合物重量为基准计，包含以下含量的活性氧化物化学/物理组成：氧化钙7.0－76％，氧化铝0.1－30％，氧化铁0.4－19％，二氧化硅1－36％，氧化镁0.1－2％。然后可将步骤c)制得的混合物与波特兰水泥相混和。
Description
本发明涉及一种可用作普通波特兰水泥部分替代物的水泥材料，还涉及制备水泥材料的方法。
波特兰水泥是一种水泥材料，它已很成熟，广泛应用于工业中。波特兰水泥在产品(混凝土/灰浆)中提供坚固而耐用的组分。
波特兰水泥的主要成分包括波特兰水泥溶渣(一种水硬材料，该材料包括三分之二重量的硅酸钙((CaO)3SiO2(CaO)2SiO2)，余下的组分为铝酸钙(CaO3Al2O3，和亚铁氯酸钙(CaO)4Al2O3Fe2O3(和其它氧化物)，次要的添加组分，例如造粒高炉炉渣、天然火山灰、粉碎的燃料灰(飘尘或填料)、硫酸钙和添加剂。最多可加入5％的次要组分，该水泥仍然分类为普通波特兰水泥。加入了造粒高炉炉渣(GGBS)、粉碎的燃料灰(PFA)等之后，所得的水泥分类为复合水泥。
然而，波特兰水泥的缺点在于，这种水泥的生产过程是一个高能密集过程，该过程中会产生大量的二氧化碳和其它温室气体，对环境造成很大的危害。另外，波特兰水泥的另一缺点在于它是混凝土和灰浆中最昂贵的组分。
工业废料和副产物通常被认为会造成严重的环境问题。目前许多这样的废料/副产物被倾倒掩埋。其中一些工业废料和副产物含有水泥和水泥替代物中常有的成分。然而，它们不一定具有所需的化学成分和/或所需的物理性质。
因此本发明的一个目标是至少减轻一些上文强调的缺点。
本发明的另一个目的是提供波特兰水泥的部分替代物。
本发明的再一个目标是提供工业废料和/或工业副产物的用途。
因此，根据本发明的第一个方面，提供了一种制造水泥材料的方法，该方法包括：
提供包含一种或多种废料的混合物，其中各种废料包含铁、钙、镁、铝和/或二氧化硅；
在至少为100℃的温度对各种废料进行热处理；
提供包含经热处理过的废料的混合物，从而形成水泥替代物、补充剂或添加剂；以及
将所述废料混合物与波特兰水泥相混和，从而形成可水合的水泥材料。
在本文中，术语“废料”是指无用或几乎无用的材料，该材料通常倾倒在垃圾掩埋场。术语“废料”还包括积累起来引起其它环境问题的工业废料和副产物。
根据本发明的另一个方面，提供一种生产水泥材料的方法，该方法包括：
a)提供至少一种废料，该废料包含钙、二氧化硅、镁、铝和/或铁；
b)在第一温度对各种废料进行热处理，基本除去表面水蒸气；以及
c)对处理过的各种废料进行混合，使得在所得的混合物中，以混合物重量为基准计，包含以下含量的游离活性氧化物：
氧化钙 7.0-76％
氧化铝 0.1-30％
氧化铁 0.4-19％
二氧化硅 1-36％
氧化镁 0.1-32％
较佳的是，该方法还包括：
d)将所得的混合物与波特兰水泥混合。
c)中所给出的组成是游离活性氧化物含量。设想也可包含其它的氧化物(或者实际上是更多的氧化钙、氧化铝、氧化铁、二氧化硅或氧化镁)，但是它们是已结合的，因而无法进行反应。“游离活性氧化物”可包括在混合物中反应，从而大大提高所得水泥材料强度。
术语“热处理”表示在特定温度对废料进行处理，以除去全部的水蒸气含量，该温度低于能够使温室气体放出(driven off)的温度。温室气体包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、全氟化碳、氟代烃和六氟化硫。
该方法通常还包括
e)对可水合的水泥材料进行水合。
钙、二氧化硅、氧化镁、铝和铁的含量通常以氧化物的形式表示。
较佳的是，在步骤b)中对废料分别进行热处理。
较佳的是，该方法还包括在第二温度对废料进行进一步的热处理，使得废料的化学和/或物理组成发生重大变化。
也可在步骤c)之后，通常在步骤d)之前，在第三温度对废料进行热处理。预想可以将各种废料混合起来后进行热处理，但是较佳的是将废料分别热处理。
预想如果使用多种废料，可以根据所需的化学/物理组成而在不同的温度对各种废料进行热处理。
重要的是要注意对于各种废料以及最终使用者所需的化学组成，都具有各自特定的第一温度、第二温度和/或第三温度。然而，应当注意特别优选的是各个温度不得超过约500℃，更佳的是不超过约200℃。在大约200℃会放出温室气体(例如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、全氟化碳、氟代烃和六氟化硫)，对环境造成危害。
所得混合物通常具有等于或小于5的“灼烧损失”。
通常的废料包括，但不限于油页岩燃烧产生的发电站灰、受风化的高炉炉渣、在切割和抛光过程中产生的大理石和花岗岩(以及它们的混合物)、陶瓷工业的废料、不锈钢加工产生的滤饼材料、炼钢炉渣、造粒高炉炉渣、粒状高炉炉渣、冶铝烟道(flu)烟尘、二氧化硅生产过程产生的废料、水合石灰、采石过程集尘得到的过滤粉尘、板岩回收工厂的废料、废金属工业废料回收产生的粉尘/残渣、生产玻璃和处置玻璃的工厂产生的废料、以及通常从废纸淤浆和污泥处置中产生的焚化炉灰。
所述废料通常包含钙、二氧化硅、铝、镁和/或铁中的一种或多种，这些组分较佳的是氧化物的形式。
以混合物的重量为基准计，混合物中氧化钙的量通常约为20-70重量％。较佳的是约为30-60重量％，更佳的是为35-55重量％。
以混合物的重量为基准计，混合物中二氧化硅的量通常约为5-35重量％。较佳的是约为15-30重量％。更佳的是约为18-24重量％。
以混合物的重量为基准计，混合物中氧化镁的量通常约为0.5-15重量％。较佳的是约为1.0-10重量％，更佳的是约为1.0-5重量％。
以混合物的重量为基准计，混合物中氧化铝的量通常约为5.0-20重量％。较佳的是为8-18重量％，更佳的是为10-16重量％。
以水泥材料的重量为基准计，混合物中氧化铁的量通常约为2.0-10重量％。较佳的是为3-8重量％，更佳的为4-7重量％。
特别优选的是，在将混合物与波特兰水泥混合之前，对混合物进行处理和/或稳定化。所述处理和/或稳定化步骤可包括将混合物通常在高于约100℃、优选高于约105℃的温度进行热处理。有益地，在高于100℃时，从混合物表面除去表面水蒸气。
预期当混合物中包含一种以上废料的时候，可以对各种废料分别处理，或者也可一起处理。
还可对混合物进行分析测定其结构，分析可以是使用激光技术、诱导耦合等离子体技术、X射线荧光、X射线衍射(XRD)进行的化学分析，这些分析得出结晶结构以及在水合过程中形成的化合物，和/或使用扫描电子显微镜(SEM)，该分析可以由反射电子图像识别出孔隙。
根据对水泥材料的最终要求对废料进行处理，从而改变混合物的物理组成。例如，可以在高于约450℃的温度对废料进行处理。但是，设想如果需要1000℃以上的温度、以便将废料的化学组成和/或物理结构改变为所需结构，也可在高于1000℃温度对废料进行处理。根据废料的不同，所需的结构可以为晶态、无定形或半无定形。但是如上文所述，特别需要的是不要在显著高于200℃的温度下对废料进行热处理，这是由于温室气体通常在高于此温度时放出。
可以在回转炉内，在大约100℃至高于1000℃的温度对混合物进行热处理。或者可以在流化床干燥器内、在大约100℃至高于1000℃的温度，对不适于在回转炉内热处理的混合物(例如更均匀的材料，这种材料的颗粒会变成球形，同时在废料的中心仍保留水分)进行热处理。
在步骤b)之前，特别优选废料的粒度为直径约小于10毫米，较优选直径约小于5毫米。更优选粒度约为1毫米。
在热处理过程中要考虑许多影响，应为单种的材料能够发生有益于水泥材料的显著物理和化学变化。
决定着作为水泥替代物应用的限制的主要要求，是灼烧损失、游离石灰、不溶性残渣、氯化物和硫酸盐(如SO3)的含量；最终的水泥材料将必须符合这些要求才能使用。对混合物进行热处理的温度根据混合物中所用的废料而异。
另外，在较高的温度下，一些组分的比例会增大，这是由于不挥发材料(例如碳)的离开使得这些材料变纯。如上所述，在特定温度下对混合物或废料进行热处理，从而得到优选的结构(不论该结构为晶态、半无定形或无定形)。
该热处理步骤有益地减少了混合物中痕量元素的量。通常将痕量元素的量减小到与波特兰水泥中痕量元素、或工业上接收的普通波特兰水泥(OPC)、磨碎的造粒高炉炉渣(GGBS)和粉碎的飘尘的混合物中痕量元素的量的范围基本相同、或优选的是小于该范围。
特别优选废料为细分散的颗粒形式。可以通过本领域已知的技术对废料进行研磨或切割。
经热处理的废料在与波特兰水泥混合之前，其粒度通常为直径约小于100微米，较佳的是低于50微米，例如直径低于40微米。有益地，废料的粒度可与普通波特兰水泥的粒度基本相同或更小。
有益地，材料可具有相对于OPC改进了的等级曲线(grade curve)，从而能够改进骨料水泥界面和加固物周围的钝态层(passive layer)中水泥的性能。
通常根据本领域技术人员已知的标准方法将波特兰水泥和此废料混合物混合起来。
特别优选氧化镁以游离活性氧化镁的形式存在。纯的活性氧化镁可有益地将强度增大显著地从2天提高至28天和28天以上。已经确定活性与纯度和比表面有关；因此特别优选氧化镁为通常基本纯的游离活性氧化镁。较佳的是氧化镁的纯度约为42-100％。然而，特别优选的纯度为80-98％，通常为85-95％。合适的氧化镁可购自CJC Chemicals and Magnesia有限公司，产品编号为CJC Mag Oxide 96/575、93/12F、9334F、P、Q和/或N。
在水泥材料中使用上述含量的氧化镁，能够特别有益地极大提高所得水泥材料的强度性质。另外，保持了水泥的膨胀，或者小于OPC)。因此，根据本发明的另一个方面，如果一种或多种废料的混合物中不含优选量的氧化镁或所需组成的氧化镁，要向该混合物中加入氧化镁。氧化镁基本上是前文所述的。
可水合的水泥材料中混合物的含量，根据对水泥材料的最终要求而异。可以使混合物的性能发生改变，以满足依照例如欧洲标准的特定的测试。
分析步骤可包括使用激光技术、诱导耦合等离子体技术和/或X射线荧光的化学分析。
现在将仅通过一些实施例来描述本发明。
实施例
在以下各实施例中所用的原料列于表1。
| RM1 | 燃烧油页岩的发电站灰 | RM2 | 燃烧油页岩的发电站灰 |
| RM3 | 受侵蚀的高炉炉渣 | RM4 | 在切割和抛光大理石时产生的废料 |
| RM5 | 在切割和抛光花岗岩时产生的废料 | RM6 | 在切割和抛光大理石和花岗岩时产生的废料 |
| RM7 | 陶瓷工业产生的废料 | RM8 | 制造公路用暴雨下水道时产生的废料 |
| RM9 | 不锈钢加工产生的滤饼材料 | RM10 | 炼钢炉渣 |
| RM11 | 造粒高炉炉渣 | RM12 | 粒状高炉炉渣 |
| RM13 | 冶铝烟道烟尘 | RM14 | 二氧化硅生产过程产生的废料 |
| RM15 | 水合石灰 | RM16 | 采石过程集尘得到的过滤粉尘 |
| RM18 | 采石过程集尘得到的过滤粉尘 | RM19 | 采石过程集尘得到的过滤粉尘 |
| RM20 | 板岩回收工厂的废料 | RM21 | 金属废料回收工业产生的尘埃残渣 |
| RM22 | 生产玻璃和处置玻璃的工厂产生的废料 | RM23 | 氧化镁 |
| RM26 | 污泥 | RM28 | 来自采石场废料的砂石细粒 |
表1
废料RM3、RM7、RM8、RM9和RM16都分别在107℃进行了热处理。对各种原料痕量元素、灼烧损失、游离石灰和不溶性残渣的限制分别列于表2至表6。
用对OPC和GGBS的结合限制对原料进行了评估。还确定了可向本发明的混合物中加入的各种处理过的原料的总量。在表2至表6中，可加入混合物中各种废料的最大量用阴影表示。
例如，在107℃进行了热处理的RM9，仅能向混合物中加入10％；如向混合物中加入更多的量，则铁含量便会过高，超过可接受的限度。然而，在107℃处理过的RM3，可向混合物中加入多达50％的RM3废料。
| RM3@107 | |||||||||||||||||||
| 氧化物系数 | 元素 | 下限 | 上限 | 下限 | 上限 | 欧洲 | 元素 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 | ||
| ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ||||||||||
| 1.4 | Ca | 49.487 | 75.457 | 7.721 | 75.457 | Ca | 60.172 | 54.155 | 48.137 | 42.120 | 36.103 | 30.086 | 24.069 | 18.052 | 12.034 | 6.017 | |||
| 2.14 | Si | 14.357 | 27.640 | 14.357 | 35.860 | Si | 21.838 | 19.654 | 17.470 | 15.287 | 13.103 | 10.919 | 8.735 | 6.551 | 4.368 | 2.184 | |||
| 1.89 | Al | 3.257 | 11.633 | 3.257 | 29.556 | Al | 7.131 | 6.418 | 5.705 | 4.992 | 4.278 | 3.565 | 2.852 | 2.139 | 1.426 | 0.713 | |||
| 1.66 | Mg | 0.935 | 8.697 | 0.935 | 8.697 | Mg | 5.419 | 4.877 | 4.335 | 3.793 | 3.251 | 2.709 | 2.167 | 1.626 | 1.084 | 0.542 | |||
| 1.43 | Fe | 0.436 | 4.576 | 0.436 | 18.940 | Fe | 2.160 | 1.944 | 1.728 | 1.512 | 1.296 | 1.080 | 0.864 | 0.648 | 0.432 | 0.216 | |||
| 1.35 | Na | 0.049 | 0.770 | 0.049 | 1.246 | Na | 0.133 | 0.120 | 0.106 | 0.093 | 0.080 | 0.066 | 0.053 | 0.040 | 0.027 | 0.013 | |||
| 1.2 | K | 0.784 | 1.725 | 0.784 | 1.725 | K | 0.670 | 0.803 | 0.536 | 0.469 | 0.402 | 0.335 | 0.268 | 0.201 | 0.134 | 0.067 | |||
| 2.29 | P | 0.010 | 0.101 | 0.010 | 0.543 | P | 0.034 | 0.031 | 0.027 | 0.024 | 0.021 | 0.017 | 0.014 | 0.010 | 0.007 | 0.003 | |||
| 1.24 | Zn | 0.027 | 0.789 | 0.027 | 0.789 | Zn | 0.005 | 0.004 | 0.004 | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | 0.000 | |||
| 1.78 | V | 0.008 | 0.031 | 0.008 | 0.106 | V | 0.061 | 0.055 | 0.049 | 0.043 | 0.037 | 0.031 | 0.024 | 0.018 | 0.012 | 0.006 | |||
| 1.87 | Ti | 0.162 | 0.640 | 0.162 | 2.115 | Ti | 1.187 | 1.068 | 0.950 | 0.831 | 0.712 | 0.593 | 0.475 | 0.356 | 0.237 | 0.119 | |||
| 1.29 | Mn | 0.047 | 0.734 | 0.047 | 0.734 | Mn | 1.180 | 1.082 | 0.944 | 0.826 | 0.708 | 0.590 | 0.472 | 0.354 | 0.236 | 0.118 | |||
| 1.46 | Cr | 0.004 | 0.015 | 0.004 | 0.047 | Cr | 0.111 | 0.010 | 0.009 | 0.008 | 0.007 | 0.006 | 0.005 | 0.003 | 0.002 | 0.001 | |||
| Na2O eq | 0.650 | Na2O eq | 0.255 | 0.229 | 0.204 | 0.178 | 0.153 | 0.127 | 0.102 | 0.076 | 0.051 | 0.025 | |||||||
| Cl- | 0.1 | Cl- | 0.006 | 0.006 | 0.005 | 0.004 | 0.004 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | |||||||
| SO4 | 3.5-5 | SO4 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||||||||
| 燃烧损失 | 5.0 | 燃烧损失 | 2.06 | 1.854 | 1.648 | 1.442 | 1.236 | 1.030 | 0.824 | 0.618 | 0.412 | 0.206 | |||||||
| 游离石灰 | 1* | 游离石灰 | 0.30 | 0.270 | 0.240 | 0.210 | 0.180 | 0.150 | 0.120 | 0.090 | 0.060 | 0.030 | |||||||
| 不溶性残渣 | 5.0 | 不溶性残渣 | 1.06 | 0.954 | 0.848 | 0.742 | 0.636 | 0.530 | 0.424 | 0.318 | 0.212 | 0.106 | |||||||
表2
| RM7@107 | |||||||||||||||||
| 氧化物系数 | 元素 | 下限 | 上限 | 下限 | 上限 | 欧洲 | 元素 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 |
| ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ||||||||
| 1.4 | Ca | 49.487 | 75.457 | 7.721 | 75.457 | Ca | 31.783 | 28.605 | 25.426 | 22.248 | 19.070 | 15.892 | 12.713 | 9.535 | 6.357 | 3.178 | |
| 2.14 | Si | 14.357 | 27.640 | 14.357 | 35.860 | Si | 25.045 | 22.541 | 20.036 | 17.532 | 15.027 | 12.523 | 10.018 | 7.514 | 5.009 | 2.505 | |
| 1.89 | Al | 3.257 | 11.533 | 3.257 | 29.556 | Al | 15.635 | 14.072 | 12.508 | 10.945 | 9.381 | 7.818 | 6.254 | 4.691 | 3.127 | 1.564 | |
| 1.66 | Mg | 0.935 | 8.697 | 0.935 | 8.697 | Mg | 0.979 | 0.881 | 0.783 | 0.686 | 0.588 | 0.490 | 0.392 | 0.294 | 0.196 | 0.098 | |
| 1.43 | Fe | 0.438 | 4.575 | 0.436 | 18.940 | Fe | 0.562 | 0.505 | 0.449 | 0.393 | 0.337 | 0.281 | 0.225 | 0.168 | 0.112 | 0.056 | |
| 1.35 | Na | 0.049 | 0.770 | 0.049 | 1.246 | Na | 1.222 | 1.100 | 0.978 | 0.856 | 0.733 | 0.611 | 0.489 | 0.367 | 0.244 | 0.122 | |
| 1.2 | K | 0.784 | 1.725 | 0.784 | 1.725 | K | 1.604 | 1.444 | 1.283 | 1.123 | 0.963 | 0.802 | 0.642 | 0.481 | 0.321 | 0.160 | |
| 2.29 | P | 0.010 | 0.101 | 0.010 | 0.543 | P | 23.059 | 20.753 | 18.447 | 16.141 | 13.835 | 11.529 | 9.224 | 6.918 | 4.612 | 2.306 | |
| 1.24 | Zn | 0.027 | 0.789 | 0.027 | 0.789 | Zn | 0.017 | 0.016 | 0.014 | 0.012 | 0.010 | 0.009 | 0.007 | 0.005 | 0.003 | 0.002 | |
| 1.78 | V | 0.008 | 0.031 | 0.008 | 0.106 | V | 0.006 | 0.005 | 0.005 | 0.004 | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | |
| 1.67 | Ti | 0.162 | 0.640 | 0.162 | 2.115 | Ti | 0.069 | 0.062 | 0.055 | 0.048 | 0.041 | 0.035 | 0.028 | 0.021 | 0.014 | 0.007 | |
| 1.29 | Mn | 0.047 | 0.734 | 0.047 | 0.734 | Mn | 0.014 | 0.012 | 0.011 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.006 | 0.004 | 0.003 | 0.001 | |
| 1.46 | Cr | 0.004 | 0.015 | 0.004 | 0.047 | Cr | 0.004 | 0.004 | 0.003 | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | 0.000 | |
| Na2O eq | 0.650 | Na2O eq | 1.722 | 1.550 | 1.378 | 1.205 | 1.033 | 0.861 | 0.689 | 0.517 | 0.344 | 0.172 | |||||
| Cl- | 0.1 | Cl- | 0.015 | 0.014 | 0.012 | 0.011 | 0.009 | 0.008 | 0.006 | 0.005 | 0.003 | 0.002 | |||||
| SO4 | 3.5-5 | SO4 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||||||
| 燃烧损失 | 5.0 | 燃烧损失 | 5.15 | 4.635 | 4.120 | 3.605 | 3.090 | 2.575 | 2.060 | 1.545 | 1.030 | 0.515 | |||||
| 游离石灰 | 1* | 游离石灰 | 0.07 | 0.063 | 0.058 | 0.049 | 0.042 | 0.035 | 0.028 | 0.021 | 0.014 | 0.007 | |||||
| 不溶性残渣 | 5.0. | 不溶性残渣 | 65.96 | 59.364 | 52.768 | 46.172 | 39.576 | 32.980 | 26.384 | 19.788 | 13.192 | 6.596 | |||||
表3
| RM8@107 | |||||||||||||||||
| 氧化物系数 | 元素 | 下限 | 上限 | 下限 | 上限 | 欧洲 | 元素 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 |
| ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ||||||||
| 1.4 | Ca | 49.487 | 75.457 | 7.721 | 75.457 | Ca | 32.598 | 29.338 | 26.078 | 22.818 | 19.559 | 16.299 | 13.039 | 9.779 | 6.520 | 3.260 | |
| 2.14 | Si | 14.357 | 27.640 | 14.357 | 35.860 | Si | 26.431 | 23.788 | 21.145 | 18.502 | 15.859 | 13.215 | 10.572 | 7.929 | 5.288 | 2.643 | |
| 1.89 | Al | 3.267 | 11.533 | 3.257 | 29.558 | Al | 11.918 | 10.726 | 9.534 | 8.343 | 7.151 | 5.959 | 4.767 | 3.575 | 2.384 | 1.192 | |
| 1.66 | Mg | 0.935 | 8.697 | 0.935 | 8.697 | Mg | 9.135 | 8.221 | 7.308 | 6.394 | 5.481 | 4.567 | 3.654 | 2.740 | 1.827 | 0.913 | |
| 1.43 | Fe | 0.436 | 4.575 | 0.436 | 18.940 | Fe | 9.892 | 8.903 | 7.913 | 6.924 | 5.935 | 4.946 | 3.957 | 2.968 | 1.978 | 0.989 | |
| 1.35 | Na | 0.049 | 0.770 | 0.049 | 1.246 | Na | 0.292 | 0.263 | 0.234 | 0.205 | 0.175 | 0.146 | 0.117 | 0.088 | 0.058 | 0.029 | |
| 1.2 | K | 0.784 | 1.725 | 0.784 | 1.725 | K | 0.046 | 0.402. | 0.357 | 0.313 | 0.268 | 0.223 | 0.179 | 0.134 | 0.089 | 0.045 | |
| 2.29 | P | 0.010 | 0.101 | 0.010 | 0.543 | P | 0.690 | 0.621 | 0.552 | 0.483 | 0.414 | 0.345 | 0.276 | 0.207 | 0.138 | 0.069 | |
| 1.24 | Zn | 0.027 | 0.789 | 0.027 | 0.789 | Zn | 0.024 | 0.021 | 0.019 | 0.016 | 0.014 | 0.012 | 0.009 | 0.007 | 0.005 | 0.002 | |
| 1.78 | V | 0.008 | 0.031 | 0.008 | 0.106 | V | 0.066 | 0.060 | 0.053 | 0.047 | 0.040 | 0.033 | 0.027 | 0.020 | 0.013 | 0.007 | |
| 1.67 | Ti | 0.162 | 0.640 | 0.162 | 2.115 | Ti | 0.829 | 0.746 | 0.663 | 0.580 | 0.497 | 0.414 | 0.332 | 0.249 | 0.168 | 0.083 | |
| 1.29 | Mn | 0.047 | 0.734 | 0.047 | 0.734 | Mn | 7.391 | 6.652 | 5.913 | 5.174 | 4.435 | 3.696 | 2.957 | 2.217 | 1.478 | 0.739 | |
| 1.46 | Cr | 0.004 | 0.015 | 0.004 | 0.047 | Cr | 0.287 | 0.259 | 0.230 | 0.201 | 0.172 | 0.144 | 0.115 | 0.088 | 0.057 | 0.029 | |
| Na2O eq | 0.850 | Na2O eq | 0.254 | 0.228 | 0.203 | 0.178 | 0.152 | 0.127 | 0.102 | 0.076 | 0.051 | 0.025 | |||||
| Cl- | 0.1 | Cl- | 0.006 | 0.006 | 0.005 | 0.004 | 0.004 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | |||||
| SO4 | 3.5-5 | SO4 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||||||
| 燃烧损失 | 5.0 | 燃烧损失 | 0.10 | -0.090 | -0.080 | -0.070 | -0.060 | -0.050 | -0.040 | -0.030 | -0.020 | -0.010 | |||||
| 游离石灰 | 1* | 游离石灰 | 0.03 | 0.027 | 0.024 | 0.021 | 0.018 | 0.015 | 0.012 | 0.009 | 0.006 | 0.003 | |||||
| 不溶性残渣 | 5.0 | 不溶性残渣 | 16.11 | 14.499 | 12.888 | 11.277 | 9.666 | 8.055 | 6.444 | 4.833 | 3.222 | 1.611 | |||||
表4
| RM9@107 | |||||||||||||||||
| 氧化物系数 | 元素 | 下限 | 上限 | 下限 | 上限 | 欧洲 | 元素 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 |
| ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ||||||||
| 1.4 | Ca | 49.487 | 75.457 | 7.721 | 75.457 | Ca | 47.472 | 42.724 | 37.977 | 33.230 | 28.483 | 23.736 | 18.989 | 14.241 | 9.494 | 4.747 | |
| 2.14 | Si | 14.357 | 27.640 | 14.357 | 35.860 | Si | 0.807 | 0.727 | 0.646 | 0.565 | 0.484 | 0.404 | 0.323 | 0.242 | 0.161 | 0.081 | |
| 1.89 | Al | 3.257 | 11.533 | 3.257 | 29.556 | Al | 0.337 | 0.303 | 0.269 | 0.236 | 0.202 | 0.168 | 0.135 | 0.101 | 0.067 | 0.034 | |
| 1.66 | Mg | 0.935 | 8.697 | 0.935 | 8.697 | Mg | 0.166 | 0.150 | 0.133 | 0.116 | 0.100 | 0.083 | 0.067 | 0.050 | 0.033 | 0.017 | |
| 1.43 | Fe | 0.436 | 4.575 | 0.436 | 18.940 | Fe | 45.569 | 41.012 | 36.455 | 31.898 | 27.341 | 22.784 | 18.227 | 13.671 | 9.114 | 4.557 | |
| 1.35 | Na | 0.049 | 0.770 | 0.049 | 1.246 | Na | 0.054 | 0.049 | 0.043 | 0.038 | 0.033 | 0.027 | 0.022 | 0.016 | 0.011 | 0.005 | |
| 1.2 | K | 0.784 | 1.725 | 0.784 | 1.725 | K | 0.022 | 0.020 | 0.017 | 0.015 | 0.013 | 0.011 | 0.009 | 0.007 | 0.004 | 0.002 | |
| 2.29 | P | 0.010 | 0.101 | 0.010 | 0.543 | P | 0.061 | 0.055 | 0.048 | 0.042 | 0.036 | 0.030 | 0.024 | 0.018 | 0.012 | 0.006 | |
| 1.24 | Zn | 0.027 | 0.789 | 0.027 | 0.789 | Zn | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.000 | |
| 1.78 | V | 0.008 | 0.031 | 0.008 | 0.106 | V | 0.004 | 0.004 | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | 0.000 | |
| 1.67 | Ti | 0.162 | 0.640 | 0.162 | 2.115 | Ti | 0.020 | 0.018 | 0.016 | 0.014 | 0.012 | 0.010 | 0.008 | 0.006 | 0.004 | 0.002 | |
| 1.29 | Mn | 0.047 | 0.734 | 0.047 | 0.734 | Mn | 0.156 | 0.141 | 0.125 | 0.110 | 0.094 | 0.078 | 0.063 | 0.047 | 0.031 | 0.016 | |
| 1.46 | Cr | 0.004 | 0.015 | 0.004 | 0.047 | Cr | 5.330 | 4.797 | 4.264 | 3.731 | 3.198 | 2.665 | 2.132 | 1.599 | 1.066 | 0.533 | |
| Na2O eq | 0.650 | Na2O eq | 0.060 | 0.054 | 0.048 | 0.042 | 0.036 | 0.030 | 0.024 | 0.018 | 0.012 | 0.006 | |||||
| Cl- | 0.1 | Cl- | 0.008 | 0.007 | 0.006 | 0.006 | 0.005 | 0.004 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | |||||
| SO4 | 3.5-5 | SO4 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||||||
| 燃烧损失 | 5.0 | 燃烧损失 | 11.29 | 10.161 | 9.032 | 7.903 | 6.774 | 5.845 | 4.516 | 3.387 | 2.258 | 1.129 | |||||
| 游离石灰 | 1* | 游离石灰 | 0.10 | 0.090 | 0.080 | 0.070 | 0.060 | 0.050 | 0.040 | 0.030 | 0.020 | 0.010 | |||||
| 不溶性残渣 | 5.0 | 不溶性残渣 | 0.80 | 0.720 | 0.640 | 0.560 | 0.480 | 0.400 | 0.320 | 0.240 | 0.160 | 0.080 | |||||
表5
| RM16@107 | |||||||||||||||||
| 氧化物系数 | 元素 | 下限 | 上限 | 下限 | 上限 | 欧洲 | 元素 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 |
| ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ％ | ||||||||
| 1.4 | Ca | 49.487 | 75.457 | 7.721 | 75.457 | Ca | 93.556 | 84.201 | 74.845 | 65.489 | 56.134 | 48.778 | 37.422 | 28.067 | 18.711 | 9.356 | |
| 2.14 | Si | 14.357 | 27.640 | 14.357 | 35.860 | Si | 2.925 | 2.633 | 2.340 | 2.048 | 1.755 | 1.463 | 1.170 | 0.878 | 0.585 | 0.293 | |
| 1.89 | Al | 3.257 | 11.533 | 3.257 | 29.556 | Al | 1.225 | 1.102 | 0.980 | 0.857 | 0.735 | 0.612 | 0.490 | 0.367 | 0.245 | 0.122 | |
| 1.66 | Mg | 0.935 | 8.697 | 0.935 | 8.697 | Mg | 0.784 | 0.706 | 0.627 | 0.549 | 0.471 | 0.392 | 0.314 | 0.235 | 0.157 | 0.078 | |
| 1.43 | Fe | 0.436 | 4.575 | 0.438 | 18.940 | Fe | 0.785 | 0.706 | 0.628 | 0.549 | 0.471 | 0.392 | 0.314 | 0.235 | 0.157 | 0.078 | |
| 1.35 | Na | 0.049 | 0.770 | 0.049 | 1.246 | Na | 0.153 | 0.138 | 0.123 | 0.107 | 0.092 | 0.077 | 0.061 | 0.046 | 0.031 | 0.015 | |
| 1.2 | K | 0.784 | 1.725 | 0.784 | 1.725 | K | 0.381 | 0.343 | 0.305 | 0.267 | 0.229 | 0.190 | 0.152 | 0.114 | 0.078 | 0.038 | |
| 2.29 | P | 0.010 | 0.101 | 0.010 | 0.543 | P | 0.058 | 0.052 | 0.046 | 0.040 | 0.035 | 0.029 | 0.023 | 0.017 | 0.012 | 0.006 | |
| 1.24 | Zn | 0.027 | 0.789 | 0.027 | 0.789 | Zn | 0.010 | 0.009 | 0.008 | 0.007 | 0.006 | 0.005 | 0.004 | 0.003 | 0.002 | 0.001 | |
| 1.78 | V | 0.008 | 0.031 | 0.008 | 0.106 | V | 0.006 | 0.005 | 0.005 | 0.004 | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | |
| 1.67 | Ti | 0.162 | 0.640 | 0.162 | 2.115 | Ti | 0.068 | 0.061 | 0.054 | 0.047 | 0.041 | 0.034 | 0.027 | 0.020 | 0.014 | 0.007 | |
| 1.29 | Mn | 0.047 | 0.734 | 0.047 | 0.734 | Mn | 0.043 | 0.039 | 0.034 | 0.030 | 0.026 | 0.022 | 0.017 | 0.013 | 0.009 | 0.004 | |
| 1.46 | Cr | 0.004 | 0.015 | 0.004 | 0.047 | Cr | 0.007 | 0.008 | 0.006 | 0.005 | 0.004 | 0.004 | 0.003 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | |
| Na2O eq | 0.650 | Na2O eq | 0.259 | 0.234 | 0.208 | 0.182 | 0.156 | 0.130 | 0.104 | 0.078 | 0.052 | 0.026 | |||||
| Cl- | 0.1 | Cl- | 0.022 | 0.020 | 0.018 | 0.016 | 0.013 | 0.011 | 0.009 | 0.007 | 0.004 | 0.002 | |||||
| SO4 | 3.5-5 | SO4 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||||||
| 燃烧损失 | 5.0 | 燃烧损失 | 36.60 | 32.940 | 29.280 | 25.620 | 21.960 | 18.300 | 14.640 | 10.980 | 7.320 | 3.660 | |||||
| 游离石灰 | 1* | 游离石灰 | 0.90 | 0.810 | 0.720 | 0.630 | 0.540 | 0.450 | 0.360 | 0.270 | 0.180 | 0.090 | |||||
| 不溶性残渣 | 5.0 | 不溶性残渣 | 2.43 | 2.187 | 1.944 | 1.701 | 1.458 | 1.215 | 0.972 | 0.729 | 0.486 | 0.243 | |||||
表6
表7至表11显示了当废料RM3、RM7、RM8、RM9和RM16在109℃、480℃和1000℃的温度进行热处理后，氧化物百分数的变化。这些数字表明，氧化物百分数随处理这些废料的温度而变化。
| RM3 | |||
| 氧化物 | 107 | 480 | 1000 |
| 氧化物％ | 氧化物％ | 氧化物％ | |
| CaO | 52.248 | 51.846 | 51.949 |
| SiO2 | 28.985 | 29.152 | 29.040 |
| Al2O3 | 8.359 | 8.313 | 8.323 |
| MgO | 5.579 | 5.741 | 5.90 |
| Fe2O3 | 1.916 | 1.937 | 1.985 |
| Na2O | 0.111 | 0.095 | 0.055 |
| K2O | 0.498 | 0.567 | 0.510 |
| P2O5 | 0.049 | 0.058 | 0.043 |
| ZnO | 0.004 | 0.005 | 0.011 |
| V2O5 | 0.068 | 0.070 | 0.067 |
| TiO2 | 1.229 | 1.224 | 1.195 |
| MnO | 0.944 | 0.984 | 0.911 |
| Cr2O3 | 0.010 | 0.01 | 0.010 |
| SUM | 100.000 | 100.000 | 100.000 |
表7
| RM7 | |||
| 氧化物 | 107 | 480 | 1000 |
| 氧化物％ | 氧化物％ | 氧化物％ | |
| CaO | 23.843 | 24.389 | 25.604 |
| SiO2 | 28.719 | 28.622 | 27.896 |
| Al2O3 | 15.834 | 15.775 | 14.916 |
| MgO | 0.871 | 0.788 | 0.753 |
| Fe2O3 | 0.430 | 0.412 | 0.448 |
| Na2O | 0.884 | 0.909 | 0.933 |
| K2O | 1.032 | 1.034 | 1.099 |
| P2O5 | 28.295 | 27.973 | 28.248 |
| ZnO | 0.011 | 0.011 | 0.012 |
| V2O5 | 0.006 | 0.004 | 0.006 |
| TiO2 | 0.062 | 0.070 | 0.072 |
| MnO | 0.010 | 0.010 | 0.010 |
| Cr2O3 | 0.003 | 0.003 | 0.003 |
| SUM | 100.000 | 100.000 | 100.000 |
表8
| RM8 | |||
| 氧化物 | 107 | 480 | 1000 |
| 氧化物％ | 氧化物％ | 氧化物％ | |
| CaO | 27.160 | 26.773 | 30.709 |
| SiO2 | 33.662 | 34.548 | 30.261 |
| Al2O3 | 13.405 | 13.442 | 11.650 |
| MgO | 9.025 | 9.076 | 7.602 |
| Fe2O3 | 8.418 | 8.536 | 10.895 |
| Na2O | 0.235 | 0.179 | 0.146 |
| K2O | 0.319 | 0.327 | 0.366 |
| P2O5 | 0.941 | 0.275 | 0.220 |
| ZnO | 0.017 | 0.020 | 0.023 |
| V2O5 | 0.070 | 0.070 | 0.089 |
| TiO2 | 0.824 | 0.832 | 0.957 |
| MnO | 5.675 | 5.661 | 6.774 |
| Cr2O3 | 0.250 | 0.261 | 0.307 |
| SUM | 100.000 | 100.000 | 100.000 |
表9
| RM9 | |||
| 氧化物 | 107 | 480 | 1000 |
| 氧化物％ | 氧化物％ | 氧化物％ | |
| CaO | 46.630 | 47.148 | 45.991 |
| SiO2 | 1.212 | 1.215 | 0.783 |
| Al2O3 | 0.446 | 0.416 | 0.199 |
| MgO | 0.194 | 0.178 | 0.105 |
| Fe2O3 | 45.719 | 45.340 | 47.142 |
| Na2O | 0.051 | 0.028 | 0.048 |
| K2O | 0.018 | 0.018 | 0.019 |
| P2O5 | 0.097 | 0.098 | |
| ZnO | 0.003 | 0.002 | 0.002 |
| V2O5 | 0.005 | 0.003 | 0.004 |
| TiO2 | 0.023 | 0.015 | 0.022 |
| MnO | 0.142 | 0.141 | 0.135 |
| Cr2O3 | 5.460 | 5.398 | 5.493 |
| SUM | 100.000 | 100.000 | 100.000 |
表10
| RM16 | |||
| 氧化物 | 107 | 480 | 1000 |
| 氧化物％ | 氧化物％ | 氧化物％ | |
| CaO | 91.610 | 91.860 | 92.388 |
| SiO2 | 4.379 | 4276 | 4.016 |
| Al2O3 | 1.619 | 1.666 | 1.527 |
| MgO | 0.910 | 0.803 | 1.117 |
| Fe2O3 | 0.785 | 0.785 | 0.571 |
| Na2O | 0.145 | 0.065 | 0.033 |
| K2O | 0.320 | 0.315 | 0.157 |
| P2O5 | 0.092 | 0.092 | 0.083 |
| ZnO | 0.008 | 0.008 | 0.006 |
| V2O5 | 0.007 | 0.005 | 0.004 |
| TiO2 | 0.079 | 0.078 | 0.063 |
| MnO | 0.039 | 0.039 | 0.031 |
| Cr2O3 | 0.007 | 0.008 | 0.004 |
| SUM | 100.000 | 100.000 | 100.000 |
表11
实施例1
将废料RM3、RM7、RM8、RM9和RM16分别研磨成粒度为直径约5毫米。用标准的回转炉、在107℃的温度对所得经研磨废料分别进行热处理。然后将处理过的废料再研磨成粒度为直径约50微米(与水泥的粒度基本相同)。将所得处理过的各种废料用来制备混合物，该混合物可按照表12所给出的百分数用作波特兰水泥的部分替代物。将所得的混合物与波特兰水泥混合，此时根据用途、波特兰水泥中的替代量为20-80％，但是通常为25-50％。
根据表12所示，所得混合水泥的化学组成在EN196-02所规定的限制以内，但是，水泥的灼烧损失和不溶性残渣测试的结果为“不合格”。
实施例2
如同实施例1制备了废料RM3、RM8和RM9。但是在107℃进行热处理之后，将RM7和RM16研磨成粒度约为50微米，然后在流化床中、480℃的温度进行热处理之后，然后在回转炉内、约1000℃的温度进行热处理，然后将颗粒研磨成直径约40微米。
将所得的经研磨和热处理过的废料用来制备混合物，并按照表13给出的百分数部分地替代水泥。从表13可以看出，所得混合水泥的化学组成在EN：196-2所规定的限制之内，并且具有所需的灼烧损失和不溶性残渣。
因此，此实施例显示，通过仔细选择热处理废料的温度，选择各种处理过的废料加入混合物的百分数，便可部分地替代波特兰水泥。
实施例3
将来自CJC过程的MgO RM23直接加入到波特兰水泥中，也可加入到GGBS&PFA中，都起到相同的提高强度性能的效果，但是对于后面两者，在一天内看到强度增大。
如上制备了六种RM23的样品，但是各种样品包含不同纯度的5％MgO，如下所示：
样品 MgO产品 化学分析
RM23A CJC Mag氧化物93/12f CaO 0.99；SiO2 1.04；
Fe2O3 1.39；Al2O3 0.39
MgO 93.6
RM23B CJC Mag氧化物93/34f CaO 0.99；SiO2 1.00；
Fe2O3 0.20；Al2O3 0.39
MgO 92.2
RM23C CJC Mag氧化物96/575CaO 1.50；SiO2 1.00；
Fe2O3 0.20；Al2O3 0.25
MgO 93.8
RM23D CJC Mag氧化物Q CaO 1.50；SiO2 1.00；
Fe2O3 0.2；Al2O3 0.25；
MgO 90.0
RM23E CJC Mag氧化物N CaO 1.5；SiO2 1.00；
Fe2O3 0.2；Al2O3 0.25
MgO 88.5
RM23F CJC Mag氧化物P CaO 0.99；SiO2 1.00；
Fe2O3 0.20；Al2O3 0.25
MgO 91.0
然后在84天时间内测试各种样品的强度。结果列于图1。从图1可以看出RM23A、RM23B、RM23C都制得了强度较高的水泥材料。
实施例4
使用样品RM7和RM11(如上文方法制备)对本发明混合物中废料的优选粒度进行了测试。在研磨盘和β研磨机之间，粒度有所不同。RM7的结果列于图2，RM11的结果列于图3。
从图2可以看出，如果混合之前废料RM7的粒度较粗，会随时间提高强度性能。但是从图3可以清楚地看出，如果混合之前废料RM11的粒度较细，会改进强度性能。
因此，对于各种废料，混合之前的经热处理的废料的粒度是各自特定的，对于各种废料应当分别测定。
实施例5
在最高900℃的温度对废料RM18进行热处理，用以测定放出的温室气体。图4a表示样品RM18的TG/DTA和Gran-Schmidt结果，图4b表示在809℃的红外光谱，并与库存的CO2数据相对比。从图4a和4b可以看出，在高于800℃的温度下会放出CO2，这种气体对环境是特别有害的。
| 混合物2 |
| ％ |
| 26.516 |
| 6.659 |
| 2.759 |
| 1.435 |
| 3.851 |
| 0.125 |
| 0.271 |
| 1.401 |
| 0.004 |
| 0.014 |
| 0.254 |
| 0.479 |
| 0.365 |
| 0.383 |
| 0.010 |
| 0.000 |
| 9.98 |
| 0.35 |
| 9.30 |
| 下限 | 上限 |
| 28.851 | 46.736 |
| 5.804 | 16.227 |
| 1.498 | 6.771 |
| 0.584 | 5.106 |
| 0.256 | 2.205 |
| 0.030 | 0.492 |
| 0.460 | 0.967 |
| 0.006 | 0.057 |
| 0.016 | 0.315 |
| 0.004 | 0.017 |
| 0.096 | 0.375 |
| 0.026 | 0.068 |
| 0.002 | 0.009 |
| 0.650 | |
| 0.1 | |
| 3.5 | 5 |
| 5.0 | |
| 1* | 2.5* |
| 5.0 |
| 温度 | 107 | 107 | 107 | 107 | 107 |
| RM3 | RM7 | RM8 | RM9 | RM18 | |
| 元素 | |||||
| Ca | 21.860 | 18.765 | 11.073 | 31.384 | 47.820 |
| Si | 7.861 | 14.787 | 8.978 | 0.534 | 1.495 |
| Al | 2.567 | 9.231 | 4.048 | 0.222 | 0.626 |
| Mg | 1.950 | 0.578 | 3.103 | 0.110 | 0.401 |
| Fe | 0.777 | 0.332 | 3.360 | 30.126 | 0.401 |
| Na | 0.048 | 0.722 | 0.099 | 0.036 | 0.078 |
| K | 0.241 | 0.947 | 0.152 | 0.014 | 0.195 |
| P | 0.012 | 13.614 | 0.234 | 0.040 | 0.029 |
| Zn | 0.002 | 0.010 | 0.008 | 0.002 | 0.005 |
| V | 0.022 | 0.003 | 0.023 | 0.003 | 0.003 |
| Ti | 0.427 | 0.041 | 0.282 | 0.013 | 0.035 |
| Mn | 0.425 | 0.008 | 2.511 | 0.103 | 0.022 |
| Cr | 0.004 | 0.003 | 0.098 | 3.524 | 0.004 |
| Na2O eq | 0.255 | 1.722 | 0.254 | 0.060 | 0.259 |
| Cl- | 0.006 | 0.015 | 0.006 | 0.008 | 0.022 |
| SO4燃烧损失 | 2.06 | 5.15 | -0.10 | 11.29 | 36.60 |
| 游离石灰 | 0.30 | 0.07 | 0.03 | 0.10 | 0.90 |
| 不溶性残渣 | 1.06 | 65.96 | 16.11 | 0.80 | 2.43 |
| 50％ | 10％ | 10％ | 10％ | 20％ | ||
| RM3 | RM7 | RM8 | RM9 | RM16 | RM | 元素 |
| 10.830 | 1.877 | 1.107 | 3.138 | 9.564 | 0.000 | Ca |
| 3.930 | 1.479 | 0.898 | 0.053 | 0.299 | 0.000 | Si |
| 1.283 | 0.923 | 0.405 | 0.022 | 0.125 | 0.000 | Al |
| 0.975 | 0.058 | 0.310 | 0.011 | 0.080 | 0.000 | Mg |
| 0.389 | 0.033 | 0.336 | 3.013 | 0.080 | 0.000 | Fe |
| 0.024 | 0.072 | 0.010 | 0.004 | 0.016 | 0.000 | Na |
| 0.121 | 0.095 | 0.015 | 0.001 | 0.039 | 0.000 | K |
| 0.006 | 1.381 | 0.023 | 0.004 | 0.006 | 0.000 | P |
| 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.000 | 0.001 | 0.000 | Zn |
| 0.011 | 0.000 | 0.002 | 0.000 | 0.001 | 0.000 | V |
| 0.214 | 0.004 | 0.028 | 0.001 | 0.007 | 0.000 | Ti |
| 0.212 | 0.001 | 0.251 | 0.010 | 0.004 | 0.000 | Mn |
| 0.002 | 0.000 | 0.010 | 0.352 | 0.001 | 0.000 | Cr |
| 0.127 | 0.172 | 0.025 | 0.006 | 0.052 | 0.000 | Na2O eq |
| 0.003 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | 0.004 | 0.000 | Cl- |
| 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | SO4 |
| 1.03 | 0.52 | -0.01 | 1.13 | 7.32 | 0.00 | 燃烧损失 |
| 0.15 | 0.01 | 0.00 | 0.01 | 0.18 | 0.00 | 游离石灰 |
| 0.53 | 6.60 | 1.61 | 0.08 | 0.49 | 0.00 | 不溶性残渣 |
| 下限 | 上限 |
| 28.851 | 46.736 |
| 5.804 | 16.227 |
| 1.498 | 6.771 |
| 0.584 | 5.106 |
| 0.256 | 2.205 |
| 0.030 | 0.492 |
| 0.460 | 0.967 |
| 0.006 | 0.057 |
| 0.016 | 0.315 |
| 0.004 | 0.017 |
| 0.096 | 0.375 |
| 0.026 | 0.068 |
| 0.002 | 0.009 |
| 0.650 | |
| 0.1 | |
| 3.5 | 5 |
| 5.0 | |
| 1* | 2.5* |
| 5.0 |
表12
| 混合物2o |
| ％ |
| 26.516 |
| 6.659 |
| 2.759 |
| 1.435 |
| 3.851 |
| 0.125 |
| 0.271 |
| 1.401 |
| 0.004 |
| 0.014 |
| 0.254 |
| 0.479 |
| 0.365 |
| 0.383 |
| 0.010 |
| 0.000 |
| 2.20 |
| 0.27 |
| 4.88 |
| 下限 | 上限 |
| 28.851 | 46.736 |
| 5.804 | 16.227 |
| 1.498 | 6.771 |
| 0.584 | 5.106 |
| 0.256 | 2.205 |
| 0.030 | 0.492 |
| 0.460 | 0.967 |
| 0.006 | 0.057 |
| 0.016 | 0.315 |
| 0.004 | 0.017 |
| 0.096 | 0.375 |
| 0.026 | 0.068 |
| 0.002 | 0.009 |
| 0.650 | |
| 0.1 | |
| 3.5 | 5 |
| 5.0 | |
| 1* | 2.5* |
| 5.0 |
| 温度 | 107 | 1000 | 107 | 107 | 1000 |
| RM3 | RM7 | RM8 | RM9 | RM16 | |
| 元素 | |||||
| Ca | 21.660 | 18.765 | 11.073 | 31.384 | 47.820 |
| Si | 7.861 | 14.787 | 8.978 | 0.534 | 1.495 |
| Al | 2.567 | 9.231 | 4.048 | 0.222 | 0.626 |
| Mg | 1.950 | 0.578 | 3.103 | 0.110 | 0.401 |
| Fe | 0.777 | 0.332 | 3.360 | 30.126 | 0.401 |
| Na | 0.048 | 0.722 | 0.099 | 0.036 | 0.078 |
| K | 0.241 | 0.947 | 0.152 | 0.014 | 0.195 |
| P | 0.012 | 13.614 | 0.234 | 0.040 | 0.029 |
| Zn | 0.002 | 0.010 | 0.008 | 0.002 | 0.005 |
| V | 0.022 | 0.003 | 0.023 | 0.003 | 0.003 |
| Ti | 0.427 | 0.041 | 0.282 | 0.013 | 0.035 |
| Mn | 0.425 | 0.008 | 2.511 | 0.103 | 0.022 |
| Cr | 0.004 | 0.003 | 0.098 | 3.524 | 0.004 |
| Na2O eq | 0.255 | 1.722 | 0.254 | 0.060 | 0.259 |
| Cl- | 0.006 | 0.015 | 0.006 | 0.008 | 0.022 |
| SO4燃烧损失 | 2.06 | 1.27 | -0.10 | 11.29 | -0.40 |
| 游离石灰 | 0.30 | 0.86 | 0.03 | 0.10 | 0.10 |
| 不溶性残渣 | 1.06 | 26.53 | 16.11 | 0.80 | 0.03 |
| 50％ | 10％ | 10％ | 10％ | 20％ | ||
| RM3 | RM7 | RM8 | RM9 | RM16 | RM | 元素 |
| 10.830 | 1.877 | 1.107 | 3.138 | 9.564 | 0.000 | Ca |
| 3.930 | 1.479 | 0.898 | 0.053 | 0.299 | 0.000 | Si |
| 1.283 | 0.923 | 0.405 | 0.022 | 0.125 | 0.000 | Al |
| 0.975 | 0.058 | 0.310 | 0.011 | 0.080 | 0.000 | Mg |
| 0.389 | 0.033 | 0.336 | 3.013 | 0.080 | 0.000 | Fe |
| 0.024 | 0.072 | 0.010 | 0.004 | 0.016 | 0.000 | Na |
| 0.121 | 0.095 | 0.015 | 0.001 | 0.039 | 0.000 | K |
| 0.006 | 1.361 | 0.023 | 0.004 | 0.006 | 0.000 | P |
| 0.001 | 0.001 | 0.001 | 0.000 | 0.001 | 0.000 | Zn |
| 0.011 | 0.000 | 0.002 | 0.000 | 0.001 | 0.000 | V |
| 0.214 | 0.004 | 0.028 | 0.001 | 0.007 | 0.0oo | Ti |
| 0.212 | 0.001 | 0.251 | 0.010 | 0.004 | 0.000 | Mn |
| 0.002 | 0.000 | 0.010 | 0.352 | 0.001 | 0.000 | Cr |
| 0.127 | 0.172 | 0.025 | 0.006 | 0.052 | 0.000 | Na2O eq |
| 0.003 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | 0.004 | 0.000 | Cl- |
| 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | SO4 |
| 1.03 | 0.13 | -0.01 | 1.13 | -0.08 | 0.00 | 燃烧损失 |
| 0.15 | 0.09 | 0.00 | 0.01 | 0.02 | 0.00 | 游离石灰 |
| 0.53 | 2.65 | 1.61 | 0.08 | 0.01 | 0.00 | 不溶性残渣 |
| 下限 | 上限 |
| 28.851 | 46.736 |
| 5.804 | 16.227 |
| 1.498 | 6.771 |
| 0.584 | 5.108 |
| 0.256 | 2.205 |
| 0.030 | 0.492 |
| 0.480 | 0.967 |
| 0.006 | 0.057 |
| 0.016 | 0.315 |
| 0.004 | 0.017 |
| 0.096 | 0.375 |
| 0.026 | 0.068 |
| 0.002 | 0.009 |
| 0.650 | |
| 0.1 | |
| 3.5 | 5 |
| 5.0 | |
| 1* | 2.5* |
| 5.0 |
表13
Claims (33)
1.一种生产可水合水泥材料的方法，该方法包括：
a)提供至少一种废料，该废料包含钙、二氧化硅、镁、铝和/或铁；
b)以第一温度对各种废料进行热处理，从而基本除去所存在的表面水蒸气；以及
c)对处理过的各种废料进行混合，从而使得所得混合物，以混合物重量为基准计，具有以下范围的活性氧化物化学/物理组成：
氧化钙 7.0-76％
氧化铝 0.1-30％
氧化铁 0.4-19％
二氧化硅 1-36％
氧化镁 0.1-32％。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
d)将步骤c)所得的混合物与波特兰水泥混合。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
e)对可水合的水泥材料进行水合。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，对所述废料分别进行热处理。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一温度为100℃。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在步骤c)之前，以第二温度对废料进行热处理，以基本上改变废料的化学和/或物理组成。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，以第二温度对废料进行分别的热处理。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在步骤c)之前，以第三温度对废料进行热处理。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述废料包括油页岩燃烧产生的发电站灰、风化的高炉炉渣、在切割和抛光过程中产生的大理石和花岗岩(以及它们的混合物)、陶瓷工业的废料、不锈钢加工产生的滤饼材料、钢渣、造粒高炉炉渣、粒状高炉炉渣、冶铝烟道烟尘、二氧化硅生产中产生的废料、水合石灰、采石过程除尘得到的过滤粉尘、板岩回收工厂的废料、废金属工业的废料回收产生的粉尘/残渣、玻璃生产和玻璃处理工厂产生的废料、以及通常从废纸淤渣中产生的焚化炉灰、化工厂的二氧化硅废料、化工厂的镁废料和/或污水污泥。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述废料包含钙、二氧化硅、铝、镁和铁的一种或多种，这些物质以氧化物的形式存在。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，氧化钙以约20.0-约70重量％的含量存在。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，氧化钙以约30-约60重量％的含量存在。
13.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，二氧化硅以约5-约35重量％的含量存在。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，二氧化硅以15-30重量％的含量存在。
15.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，氧化镁以约0.5-约15重量％的含量存在。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，氧化镁以达10重量％，优选1-4重量％的含量存在。
17.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，氧化铝以约5-约20重量％的含量存在。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，氧化铝以10-16重量％的含量存在。
19.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，氧化铁以约2.0-10重量％的含量存在。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，在步骤c)的混合物中，以混合物的重量为基准计，氧化铁以为3-8重量％的含量存在。
21.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述混合物与波特兰水泥混合之前，对所述混合物进行处理和/或稳定化。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述处理和/或稳定化步骤可包括以通常高于约100℃、较佳的是高于约105℃的温度对混合物进行热处理。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，在步骤b)中的热处理是在回转炉内、在从约100℃至高于约500℃的温度范围内进行的，或者是在流化床干燥器内、在约100-约500℃的温度范围内进行的。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，以不高于500℃的温度下对混合物进行处理。
25.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，以不高于约200℃的温度对废料进行热处理，以基本上减少温室气体的放出。
26.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)之前，所述废料具有直径小于约10毫米的粒度。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，在步骤b)之前，所述材料具有直径小于5毫米(优选约1毫米)的粒度。
28.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在混合之前，所述经热处理的废料具有直径小于约100微米的粒度。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述经热处理的废料具有50微米以下的直径。
30.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述经热处理的废料的粒度与普通波特兰水泥的粒度基本相同，或者小于普通波特兰水泥的粒度。
31.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述MgO以游离活性MgO的形式存在。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述MgO具有约42-100％的纯度。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述纯度为80-98％。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB0309861.3 | 2003-04-29 | ||
| GB0309861A GB2401104B (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | Cementitious material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1802332A true CN1802332A (zh) | 2006-07-12 |
Family
ID=33155769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2004800156828A Pending CN1802332A (zh) | 2003-04-29 | 2004-04-29 | 水泥材料 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8110039B2 (zh) |
| EP (1) | EP1626943A2 (zh) |
| JP (1) | JP2006525217A (zh) |
| CN (1) | CN1802332A (zh) |
| AU (1) | AU2004234122B2 (zh) |
| CA (1) | CA2523810A1 (zh) |
| GB (1) | GB2401104B (zh) |
| MX (1) | MXPA05011598A (zh) |
| WO (1) | WO2004096727A2 (zh) |
| ZA (1) | ZA200508976B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102001125A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-04-06 | 天津赫得建材发展有限公司 | 一种安全防火门的门芯板及其制作方法 |
| CN103290749A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-11 | 北京市政路桥科技发展有限公司 | 一种石灰干化污泥配制的无机混合料 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080003783A (ko) * | 2005-03-16 | 2008-01-08 | 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 | 소성물 |
| KR100662812B1 (ko) * | 2005-08-17 | 2006-12-28 | 경기대학교 산학협력단 | 생하수오니를 이용한 인공 초경량 골재의 제조 방법 |
| US7607484B2 (en) | 2005-09-09 | 2009-10-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Foamed cement compositions comprising oil-swellable particles and methods of use |
| US8333240B2 (en) | 2005-09-09 | 2012-12-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reduced carbon footprint settable compositions for use in subterranean formations |
| US8586512B2 (en) | 2007-05-10 | 2013-11-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions and methods utilizing nano-clay |
| US8685903B2 (en) | 2007-05-10 | 2014-04-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Lost circulation compositions and associated methods |
| US9206344B2 (en) | 2007-05-10 | 2015-12-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sealant compositions and methods utilizing nano-particles |
| US9199879B2 (en) | 2007-05-10 | 2015-12-01 | Halliburton Energy Serives, Inc. | Well treatment compositions and methods utilizing nano-particles |
| US9512351B2 (en) | 2007-05-10 | 2016-12-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well treatment fluids and methods utilizing nano-particles |
| US8476203B2 (en) | 2007-05-10 | 2013-07-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions comprising sub-micron alumina and associated methods |
| GB0808296D0 (en) * | 2008-05-07 | 2008-06-11 | Cenin Ltd | Low carbon cement composition |
| US7855170B2 (en) * | 2008-05-20 | 2010-12-21 | Intevep, S.A. | Homogenous synthetic mud-to-cement cementing glasses |
| US9365451B2 (en) | 2009-09-24 | 2016-06-14 | Ash Improvement Technology Inc. | Cement additives produced by combustion of coal with clay and slag |
| US8741054B2 (en) * | 2009-09-24 | 2014-06-03 | Ash Improvement Technology, Inc. | Production of cement additives from combustion products of hydrocarbon fuels and strength enhancing metal oxides |
| US8961684B2 (en) | 2009-09-24 | 2015-02-24 | Ash Improvement Technology Inc. | Production of coal combustion products for use in cementitious materials |
| CA2849776C (en) | 2011-10-31 | 2016-04-12 | Saudi Arabian Oil Company | Utilization of heavy oil ash to produce high quality concrete |
| JP5956598B2 (ja) | 2011-11-10 | 2016-07-27 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | 自己圧密コンクリートを生成するための重油灰の利用 |
| CN105884200B (zh) * | 2016-04-11 | 2018-08-21 | 大连理工大学 | 一种利用工业飞灰与玻璃化熔渣制造微晶玻璃陶瓷复合材料的方法 |
| US10759697B1 (en) | 2019-06-11 | 2020-09-01 | MSB Global, Inc. | Curable formulations for structural and non-structural applications |
| GB2586951B (en) * | 2019-06-12 | 2024-01-31 | Ardex Group Gmbh | A method and apparatus for processing water treatment residuals |
| CN111018375A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 山东永正水泥有限公司 | 一种复合硅酸盐水泥及其制备方法 |
| CN114014572B (zh) * | 2021-11-23 | 2023-06-06 | 北京建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种高活性水泥掺合料的制备方法 |
| CN115611543B (zh) * | 2022-10-24 | 2023-06-13 | 河南理工大学 | 一种高活性煤气化炉渣矿物掺合料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4210457A (en) * | 1978-10-12 | 1980-07-01 | W. R. Grace & Co. | Portland cement-fly ash-aggregate concretes |
| US4240952A (en) * | 1979-01-15 | 1980-12-23 | Clarence E. Hulbert, Jr. | Method of making concrete from fly ash |
| JPS57501468A (zh) * | 1980-09-19 | 1982-08-19 | ||
| US4336069A (en) * | 1981-02-17 | 1982-06-22 | W. R. Grace & Co. | High strength aggregate for concrete |
| US4642137A (en) * | 1985-03-06 | 1987-02-10 | Lone Star Industries, Inc. | Mineral binder and compositions employing the same |
| US4756761A (en) * | 1986-06-16 | 1988-07-12 | O'okiep Copper Company Ltd. | Methods of making cementitious compositions from waste products |
| US5520730A (en) * | 1988-08-08 | 1996-05-28 | Barbour; Ronald L. | Settable composition for general purpose concrete and method of making same |
| US5073197A (en) * | 1988-08-12 | 1991-12-17 | National Research Development Corporation | Cement compositions |
| GB8917410D0 (en) * | 1989-07-29 | 1989-09-13 | Owens Philip L | Storage of constituent materials for the manufacture of portland fly ash cement |
| JPH0664947A (ja) * | 1992-08-20 | 1994-03-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炉水砕スラグ微粉末の製造方法 |
| JP3555987B2 (ja) * | 1994-07-05 | 2004-08-18 | 史紀 友澤 | リサイクル可能なコンクリート、モルタルおよびそのリサイクル方法 |
| CA2202281A1 (en) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | Jun Uchida | Hardening composition and hardened product |
| NO305896B1 (no) * | 1996-04-17 | 1999-08-16 | Elkem Materials | Fremgangsmåte ved behandling av silikainneholdende materiale |
| JPH10203852A (ja) * | 1997-01-06 | 1998-08-04 | Sumikin Kashima Kouka Kk | 高炉水砕スラグ微粉末の製造方法 |
| JPH11268938A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Taiheiyo Cement Corp | コンクリート用混合材及びこれを用いたコンクリート組成物 |
| JPH11278884A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-12 | Taiheiyo Cement Corp | 水硬性焼成物、水硬性組成物および水硬性焼成物の製造方法 |
| JP2000281396A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Taiheiyo Cement Corp | 固化材 |
| FR2800063B1 (fr) * | 1999-10-21 | 2002-01-11 | Cie Du Sol | Coulis pour la realisation d'ecrans etanches |
| US6451104B2 (en) * | 2000-02-08 | 2002-09-17 | Rha Technology, Inc. | Method for producing a blended cementitious composition |
| US6231663B1 (en) * | 2000-05-16 | 2001-05-15 | Robert L. Catterton | Method for new concrete from old concrete |
| US6451105B1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-09-17 | Raymond C. Turpin, Jr. | Cementitious composition with limestone accelerator |
| JP2002316858A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-10-31 | Taiheiyo Cement Corp | ポーラスコンクリートおよび現場打ち透水性コンクリート舗装 |
| GB0104091D0 (en) * | 2001-02-19 | 2001-04-04 | Ugcs Ltd | Cementitious material |
| JP5126924B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2013-01-23 | ラサ商事株式会社 | 焼却灰からの高純セメント製造法 |
| US6645290B1 (en) * | 2001-10-09 | 2003-11-11 | Ronald Lee Barbour | Settable composition containing cement kiln dust |
| US7141112B2 (en) * | 2003-01-31 | 2006-11-28 | Douglas C Comrie | Cementitious materials including stainless steel slag and geopolymers |
-
2003
- 2003-04-29 GB GB0309861A patent/GB2401104B/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-04-29 MX MXPA05011598A patent/MXPA05011598A/es unknown
- 2004-04-29 CA CA 2523810 patent/CA2523810A1/en not_active Abandoned
- 2004-04-29 JP JP2006506192A patent/JP2006525217A/ja active Pending
- 2004-04-29 US US10/554,524 patent/US8110039B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-04-29 ZA ZA200508976A patent/ZA200508976B/en unknown
- 2004-04-29 AU AU2004234122A patent/AU2004234122B2/en not_active Ceased
- 2004-04-29 CN CNA2004800156828A patent/CN1802332A/zh active Pending
- 2004-04-29 EP EP20040730283 patent/EP1626943A2/en not_active Withdrawn
- 2004-04-29 WO PCT/GB2004/001811 patent/WO2004096727A2/en active Application Filing
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102001125A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-04-06 | 天津赫得建材发展有限公司 | 一种安全防火门的门芯板及其制作方法 |
| CN102001125B (zh) * | 2010-10-11 | 2013-01-02 | 天津赫得建材发展有限公司 | 一种安全防火门的门芯板制作方法 |
| CN103290749A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-11 | 北京市政路桥科技发展有限公司 | 一种石灰干化污泥配制的无机混合料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2004234122B2 (en) | 2010-04-08 |
| GB2401104B (en) | 2007-08-29 |
| CA2523810A1 (en) | 2004-11-11 |
| US20060278131A1 (en) | 2006-12-14 |
| WO2004096727A2 (en) | 2004-11-11 |
| AU2004234122A1 (en) | 2004-11-11 |
| ZA200508976B (en) | 2007-03-28 |
| EP1626943A2 (en) | 2006-02-22 |
| GB2401104A (en) | 2004-11-03 |
| WO2004096727A3 (en) | 2005-04-07 |
| JP2006525217A (ja) | 2006-11-09 |
| US8110039B2 (en) | 2012-02-07 |
| MXPA05011598A (es) | 2006-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1802332A (zh) | 水泥材料 | |
| Hamada et al. | The present state of the use of eggshell powder in concrete: A review | |
| US20200156998A1 (en) | Cement formulations and methods | |
| Nandhini et al. | Sustainable and greener concrete production by utilizing waste eggshell powder as cementitious material–A review | |
| Abdalla et al. | Mechanical properties of eco-friendly concrete made with sugarcane bagasse ash | |
| KR20090082355A (ko) | 시멘트 클링커 및 시멘트 | |
| JP4600812B2 (ja) | 地盤改良工法 | |
| KR101247293B1 (ko) | 석탄회와 제강슬래그를 활용한 무시멘트 블록제조용 조성물 및 이를 이용한 무시멘트 블록의 제조방법 | |
| CN106698991A (zh) | 一种混凝土掺合料及其制备方法 | |
| KR100633781B1 (ko) | 화력발전소 바닥재를 이용한 시멘트 첨가제 제조 방법 | |
| KR101918998B1 (ko) | 폐펄라이트를 재활용한 미장용 블록 및 이의 제조방법 | |
| JP2010228923A (ja) | セメントクリンカー及びその製造方法、並びに、セメント組成物 | |
| KR100392933B1 (ko) | 경량 골재용 조성물 | |
| KR101211190B1 (ko) | 고로수쇄슬래그 혼합시멘트의 알칼리자극제용 부산소석회의 제조방법 | |
| JP4070024B2 (ja) | 無粉塵固化材及びその製造方法 | |
| CN105753412B (zh) | 一种低能耗、水泥用量低的混凝土的制备方法 | |
| CN1631830A (zh) | 一种煤矸石活性混合材、其制备方法以及一种高性能水泥 | |
| Odeyemi et al. | Review of selected pozzolanas for concrete production | |
| JP7407049B2 (ja) | 水硬性硬化体用材料の製造方法、及びセメント硬化体の製造方法 | |
| CN114007995B (zh) | 水泥熟料及水泥组合物、以及水泥熟料的制造方法 | |
| Ibrahim et al. | A REVIEW ON THE IMPACT OF RICE HUSK ASH AND MARBLE WASTE POWDER ON CONCRETE PROPERTIES | |
| JP2000247698A (ja) | 人工軽量骨材の製造方法 | |
| WO2023063236A1 (ja) | γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２を含有する焼成物の製造方法 | |
| Wiśniewski et al. | Ecologically Friendly Building Materials: A Case Study of Clay–Ash Composites for the Efficient Management of Fly Ash from the Thermal Conversion of Sewage Sludge | |
| Mezgebu | Investigating the Effect of Partial Replacement of Cement with Rice Husk Ash and Waste Marble Powder on Cement Mortar |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |