CN1958505A - 一种水泥缓凝剂及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥缓凝剂及其成型方法，属水泥生产领域。其特点为：它由工业副产石膏与掺混料混合经无水挤压而成；其中，工业副产石膏与掺混料的重量份数配比为：70－100∶0－30；成型方法为：先将工业副产石膏与掺混料按比例混合搅拌均匀；不用另加工业用水，利用工业副产石膏自身所含的水份与掺混料混合搅拌均匀后，送入挤压成型机中，经挤压成型机内设的双辊挤压成型，其压力至少为4MPa。具有简化工艺，节水节能，降低工业运行成本，利于环境保护等特点，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥缓凝剂及其成型方法，属水泥生产领域。
背景技术
水泥缓凝剂是水泥工业必不可少的原材料之一，传统工艺的水泥生产一般使用天然石膏，而天然石膏的使用受到产地分布、运输条件、购入成本及破碎设备购置和运行费用等多种因素的制约。
随着我国建设事业的发展，工业副产石膏越来越多，如用硫酸分解磷石膏萃取磷酸后的固体废弃渣磷石膏，以及燃煤电厂烟气脱硫而得的粉状、湿的脱硫石膏。这些工业副产石膏如不加以利用，将成为新的污染源。近年来，利用工业副产石膏作为水泥缓凝剂已逐渐为人们所接受。
但是，由于工业副产石膏具有水分含量大和呈粉状化两大特性，限制了它的工业应用。为了解决这个问题，目前业内主要是利用建筑石膏(CaSO4·1/2H2O，也称半水石膏)水化凝结的特性，通过在粉状工业副产石膏(CaSO4·2H2O)中掺混加入40％以上粉状建筑石膏，再加水在圆盘成型机上造粒成型，可以制成满足水泥生产过程中需要的一定粒度和强度的商品缓凝剂。但这种方法制作水泥缓凝剂，需要生产建筑石膏，且掺混量大，因而导致设备投入大，生产成本高且工艺复杂。目前尚未见有与本发明相同研究和成功的报道。
发明内容
为了解决上述现有技术中前期投入大、运行成本高的问题，本发明的目的在于提供一种简化工艺，减少前期设备投入，可降低成本的水泥缓凝剂及其成型方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种水泥缓凝剂，其特征在于：它含有工业副产石膏与掺混料，所述工业副产石膏与掺混料的重量份数配比为：70-100∶0-30。
上述的工业副产石膏为脱硫石膏或磷石膏中一种，上述的掺混料选用建筑石膏、水泥、粉煤灰或石灰中一种或二种以上的混合；
本发明的另一个目的，是提供一种水泥缓凝剂的成型方法，它具有如下步骤：
1、将工业副产石膏与掺混料按70-100∶0-30的重量份数配比混合搅拌均匀；
2、将步骤1的原料直接送入压力成型机中，经无水挤压成型造粒，其粒径为10-60mm。
工业副产石膏可选用脱硫石膏或磷石膏中一种，利用脱硫石膏或磷石膏自身的特性，将其直接投入压力成型机中，不用加水，实现其无水挤压成型；也可以选择加入由水泥、建筑石膏、石灰(CaO)或粉煤灰中一种或二种以上组合成的掺混料，该掺混料中，各组份材料占掺混料总重量的百分比为：建筑石膏0-100％，水泥0-100％，粉煤灰0-100％，石灰0-60％混合后，再与工业副产石膏混合搅拌均匀，投入压力成型机中挤压造粒成型。
上述压力成型机的压力要求不低于4Mpa。其成型的粒状为球形、椭圆形球体、橄榄形球体、圆柱体或上下锥形体等形状。
本发明的工作原理：完全利用工业副产石膏自身所含的水分，直接进行挤压造粒；或利用工业副产石膏自身所含的水分与掺混料混合搅拌均匀，整个搅料过程中不再另行加水，直接送入压力成型装置进行挤压造粒成型。
本发明采用如上技术方案，其有益效果如下：1、利用工业副产石膏直接送入压力成型机进行挤压成型；或者在工业副产石膏中加入由水泥、石灰、建筑石膏或粉煤灰中一种或二种以上混合物按比例混合而成的掺混料与工业副产石膏按比例混合搅拌均匀送入压力成型机中，进行无水挤压成型，可取消生产制造过程中的全部工业用水；现有成熟的设备不需改造均可直接使用，同时生产中不会产生废弃物，符合国家对水泥工业生产的环境保护要求。2、由于主要利用挤压成型，可以不用或少用掺混料。与传统工艺相比，可降低建筑石膏的用量达40％以上，免去半水建筑石膏成球的前期设备投入。与现有技术相比，既简化了生产制造的工艺，又大幅度降低了前期生产设备的投入以及生产制造过程中的运行费用，其运行费用比现有技术可降低达30％。
本发明的技术方案与现有技术相比，其工艺简化，成本降低，对环境保护、节能节水以及中小企业的技术改造都具有非常重要的实际意义，益于推广应用。
具体实施方式
本发明采用工业副产石膏作原料成型为粒状制备水泥缓凝剂，或者将工业副产石膏与掺混料混合搅拌均匀制备水泥缓凝剂，工业副产石膏与掺混料的重量份数配比为：70-100∶0-30；其中，工业副产石膏选用脱硫石膏或磷石膏中任一种，掺混料选用建筑石膏、水泥、粉煤灰或石灰中一种或二种以上的混合；掺混料中各组份材料的重量百分比为：建筑石膏0-100％，水泥0-100％，粉煤灰0-100％，石灰0-60％。
本发明的另一个目的，是提供一种制造上述水泥缓凝剂的成型方法，它具有如下步骤：
1、将工业副产石膏与掺混料按70-100∶0-30重量份数的比例混合搅拌均匀；其中掺混料中含有水泥、石灰、建筑石膏或粉煤灰中一种或二种以上的原料混合。
2、将步骤1的原料直接送入压力成型机中，经无水挤压成型造粒，其粒径为10-60mm。
工业副产石膏可选用脱硫石膏或磷石膏中任一种，利用脱硫石膏或磷石膏自身的特性，将其直接投入球形压力成型机中，不用加水，实现其无水挤压成球料；也可以选择加入由水泥、建筑石膏、石灰或粉煤灰中一种或二种以上组合成的掺混料，该掺混料中，各组份材料占掺混料总重量的百分比为：建筑石膏0-100％，水泥0-100％，粉煤灰0-100％，石灰0-60％混合后，再与工业副产石膏混合搅拌均匀，投入压力成型机中挤压造粒成型。
上述压力成型机的压力要求不低于4MPa；挤压成型的粒状可以是球形、椭圆形球体、橄榄形球体、圆柱体或上下锥形体等形状。
本发明的成型原理：利用工业副产石膏自身所含的水分，直接进行挤压造粒；或利用工业副产石膏自身所含的水分与掺混料混合搅拌均匀，整个搅料过程中不再另行加水，直接送入挤压成型机进行挤压造粒成型；该挤压成型机选用市场销售的工业用煤球成型机。
以下通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
实施例1：
取脱硫石膏90份，掺混料10份(均为重量份数，以下涉及份数均与此含意相同)混合搅拌成混合料，其中，掺混料全部选用水泥，不用另外加水，利用脱硫石膏自身所含的水分与水泥掺混料混合搅拌均匀后，直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机的压力为4MPa，挤压出的球粒粒度为25mm。
实施例2
取100份的脱硫石膏搅拌后直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机压力为8MPa，挤压出的球粒粒度为60mm。
实施例3
取磷石膏70份，掺混料30份混合搅拌成混合料，其中，掺混料由水泥20％，粉煤灰20％，石灰60％(均为重量百分比)混合搅拌而成；不用另外加水，利用磷石膏自身所含的水分与上述掺混料混合搅拌均匀后，直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机压力为4MPa，挤压出的球粒粒度为10mm。
实施例4：
取脱硫石膏80份，掺混料20份混合搅拌，其中，掺混料选用100％的建筑石膏。不用另外加水，利用脱硫石膏自身所含的水分与建筑石膏掺混料混合搅拌均匀后，直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机压力为4MPa，挤压出的球粒粒度为20mm。
实施例5：
取脱硫石膏95份，掺混料5份混合搅拌成混合料，其中，掺混料选用100％的粉煤灰，不用另外加水，利用脱硫石膏自身所含的水分与粉煤灰掺混料混合搅拌均匀后，直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机压力为6MPa，挤压出的球粒粒度为40mm。
实施例6：
取磷石膏100份搅拌后直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机压力为10MPa，挤压出的球粒粒度为60mm。
实施例7：
取磷石膏90份，掺混料10份混合搅拌成混合料，其中，掺混料选用70％粉煤灰，30％石灰(均为重量百分比)混合搅拌而成；不用另外加水，利用磷石膏自身所含的水分与上述掺混料混合搅拌均匀后，直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机压力为10MPa，挤压出的球粒粒度为30mm。
实施例8：
取脱硫石膏70份，掺混料30份混合搅拌成混合料，其中，掺混料由70％的建筑石膏，20％的粉煤灰与10％的水泥(均为重量百分比)混合搅拌而成；不用另外加水，利用脱硫石膏自身所含的水分与掺混料混合搅拌均匀后，直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机选用市场销售的工业用煤球成型机，其压力为6MPa，挤压出的球粒粒度为40mm。
实施例9：
取磷石膏80份，掺混料20份混合搅拌成混合料，其中，掺混料由5％粉煤灰，10％石灰，5％的建筑石膏，80％的水泥(均为重量百分比)混合搅拌而成；不用另外加水，利用磷石膏自身所含的水分与上述掺混料混合搅拌均匀后，直接送入挤压成型机的进料斗中，经过挤压成型机内设的双辊挤压造粒成型为水泥缓凝剂；挤压成型机采用市场销售的工业用煤球成型机，成型压力为8MPa，挤压出的球粒粒度为30mm。
上述的工业用煤球成型机，可选用型号为QC07B型或其它型号的工业用煤球成型机，均可满足本发明水泥缓凝剂的成型要求。
利用本发明的成型方法制备出的水泥缓凝剂，其挤压出的球粒粘合力好，强度高。其使用效果如表1所示：
表1为掺入不同配比工业副产石膏与掺混料制备的水泥缓凝剂的水泥产品物理力学性能测试，下述实施例均符合表中所列细度、烧失量、SO3含量、强度、安定性以及凝结时间的要求。
表1：
| 实施例 | 水泥性能 | |||||||||||||||
| 工业副产石膏(重量份数) | 掺混料(重量份数) | 掺混料各组份含量％ | 细度％ | 烧失量％ | SO3含量％ | 强度MPa | 安定性 | 凝结时间(时:分) | ||||||||
| 水泥％ | 石灰％ | 建筑石膏％ | 粉煤灰％ | 抗折 | 抗压 | |||||||||||
| 3天 | 28天 | 3天 | 28天 | 初凝 | 终凝 | |||||||||||
| 123456789 | 90100708095100907080 | 100302050103020 | 10002000001080 | 006000030010 | 000100000705 | 00200100070205 | 3.0 | 2.8 | 2.8 | 4.7 | 7.6 | 21.2 | 45.8 | 合格 | 1:20 | 3:20 |
Claims (6)
1、一种水泥缓凝剂，其特征在于：它由工业副产石膏与掺混料混合而成，所述工业副产石膏与掺混料的重量份数配比为：70-100∶0-30。
2、如权利要求1所述的水泥缓凝剂，其特征在于：所述的工业副产石膏为脱硫石膏或磷石膏中任一种，所述的掺混料为水泥、石灰、建筑石膏或粉煤灰中一种或二种以上的混合物。
3、如权利要求2所述的水泥缓凝剂，其特征在于：所述掺混料中各原料组份占该掺混料总量的重量百分比为：水泥0-100％、石灰0-60％、建筑石膏0-100％、粉煤灰0-100％。
4、一种水泥缓凝剂的成型方法，其特征在于：它具有如下步骤：
1)将工业副产石膏与掺混料按重量份数70-100∶0-30的比例混合搅拌均匀；
2)将步骤1的搅拌料送入挤压成型机的进料斗中，经该挤压成型机内设的双辊挤压成型，其压力至少为4MPa。
5、如权利要求4所述的水泥缓凝剂的成型方法，其特征在于：所述的工业副产石膏为脱硫石膏或磷石膏中任一种；所述的掺混料为建筑石膏、水泥、粉煤灰或石灰中至少一种或二种以上的混合物。
6、如权利要求5所述的水泥缓凝剂，其特征在于：所述掺混料中各原料组份占该掺混料总量的重量百分比为：水泥0-100％、石灰0-60％、建筑石膏0-100％、粉煤灰0-100％。
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