一种适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于白色硫铝酸盐水泥的复合矿化剂，属于水泥矿化剂技术领域。按重量份计，所述复合矿化剂包括如下组分：CaF20.2‑1.0份，SrO 0.1‑1.5份，ZnO 0.1‑1.0份，MgO 0.1‑1.0份。本发明专利技术提出的复合矿化剂不仅能够实现在低CaF2掺量下和其它矿化剂共同作用降低生料烧成温度，降低能耗，增加液相量，稳定高温晶相，显著改善白色硫铝酸盐水泥性能；同时，本发明专利技术矿化剂的原料易得、成本低、制备方法简便易行，适于工业化生产。

A composite mineralizer suitable for calcining white sulphoaluminate cement clinker and its preparation method

The invention relates to a composite mineralizer suitable for white sulphoaluminate cement, belonging to the technical field of cement mineralizer. By weight, the composite mineralizer comprises the following components: CaF20.2_1.0 phr, SrO 0.1_1.5 phr, ZnO 0.1_1.0 phr and MgO 0.1_1.0 phr. The composite mineralizer can not only reduce the burning temperature of raw meal, reduce energy consumption, increase liquid phase content, stabilize high temperature crystalline phase, and significantly improve the performance of white sulphoaluminate cement under the condition of low CaF2 content and other mineralizers; at the same time, the raw material of the mineralizer is easy to obtain, the cost is low, the preparation method is simple and feasible, and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂及其制备方法
本专利技术属于水泥制备
，尤其涉及一种能够显著改善白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂及其制备方法。
技术介绍
当今社会，建筑行业蓬勃发展，所使用的传统装饰建材体量巨大，同时伴随国家对基础设施建设以及社会对节能减排和环境保护关注程度的提高，如何降低建材产品对能源的消耗以及提升产品的性能是目前急需解决的问题。硫铝酸盐水泥具有早强、高强、能耗低、抗磨损、长期力学性能优异等诸多优点，是一种应用前景良好的特种水泥。通过降低原材料中着色元素的含量，尤其是对白度影响较大的Fe2O3含量而制得的白色硫铝酸盐水泥熟料，主要由-C2S-C3A-C12A7组成的矿相体系，其烧成温度介于1200～1300℃，但该水泥烧成温度仍然较高，并因Fe2O3含量极低，煅烧时熔融矿物较少，液相量不足，进而将影响产品产质量。在熟料烧结过程中为促进或控制熟料矿物的形成所加入配料中的少量物质，称为矿化剂。矿化剂的加入，既能促进烧结又可改善制品某些性能。水泥熟料中应用的矿化剂主要有二氧化锰、含铬化合物、含铜化合物及铬渣等，此类矿化剂的主要有效成分均带有一定的颜色，虽能在一定程度上促进水泥熟料矿物的生成，降低煅烧温度，增加液相，但对水泥的白度影响较大，显著降低产品性能。还有一些学者将CaF2等作为矿化剂应用到水泥煅烧中，这种矿化剂能降低液相的粘度，促进硅酸二钙及铝酸三钙等物质的形成，降低熟料的烧成温度，但请对窑衬有一定的腐蚀作用，并对环境有一定的污染。综上，现有白色硫铝酸盐水泥矿化剂仍然存在诸多问题，例如，单一成分的矿化剂往往优缺点并存，无法在性能的改善、环保等各方面兼顾，或者会对白色硫铝酸盐水泥的白度产生影响等等；为此，有必要研究一种新的水泥熟料矿化剂，并使其能够适用于白色硫铝酸盐水泥，以期至少解决或改善上述提到的现有技术中存在的部分问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术旨在提供一种适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂及其制备方法。本专利技术提出的复合矿化剂不仅能够实现在低CaF2掺量下和其它矿化剂共同作用降低熟料烧成温度，降低能耗，增加液相量，稳定高温晶相，显著改善白色硫铝酸盐水泥性能；同时，本专利技术矿化剂的原料易得、成本低、制备方法简便易行，适于工业化生产。本专利技术的目的之一是提供一种适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂。本专利技术的目的之二是提供一种适用于白色硫铝酸盐水泥的复合矿化剂的制备方法。本专利技术的目的之三是提供一种白色硫铝酸盐水泥熟料。本专利技术的目的之四是提供上述适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂及白色硫铝酸盐水泥熟料的应用。为实现上述目的，具体的，本专利技术公开了下述技术方案：首先，本专利技术公开一种适用于白色硫铝酸盐水泥的复合矿化剂，按重量份计，所述复合矿化剂包括如下组分：CaF20.2-1.0份，SrO0.1-1.5份，ZnO0.1-1.0份，MgO0.1-1.0份。进一步地，所述复合矿化剂优选包括以下重量份的组分：CaF20.2-0.7份，SrO0.1-0.8份，ZnO0.1-0.7份，MgO0.1-0.7份。经过试验证明，当矿化剂的各组分含量处于上述范围内时，对水泥生料的烧成温度降幅更大的同时，还能进一步增加烧结时的液相量，使高温晶相更加稳定，从而显著改善白色硫铝酸盐水泥性能。进一步地，所述CaF2由萤石引入，所述SrO由低铁锶渣引入，所述ZnO由菱锌矿引入，所述MgO由主要由铝渣或/和白矿渣引入。萤石、低铁锶渣、菱锌矿、铝渣以及白矿渣等原料来源广泛，成本低，采用这些原料制备本专利技术的矿化剂时能够显著降低产品的生产成本，更有利于本专利技术矿化剂的推广应用。优选地，所述萤石中CaF2的含量为50-70％，白度介于80～85％。优选地，所述低铁锶渣中SrO含量为30～70％，白度介于75～80％。优选地，所述菱锌矿中ZnO含量为40～75％，白度介于70～80％，Fe2O3含量小于0.1％。优选地，所述铝渣为白铝渣，其中，Al2O3含量介于80～90wt％，MgO含量介于0.15～2wt％，Fe2O3含量介于0.1～0.4wt％，密度为2.2～2.6g/cm3。优选地，所述白矿渣中MgO含量介于8～12％，Fe2O3含量小于0.15wt％。需要说明的是，本专利技术制备的是一种制备白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的矿化剂，必须考虑加入的矿化剂等其他成分的白度，以免对最终得到的硫铝酸盐水泥的白度造成不利影响，甚至不合格，经过本专利技术研究发现，当将上述几种组分的白度控制在上述范围内时，硫铝酸盐水泥的白度能够得到显著改善；另外，需要严格控制菱锌矿、白铝渣中Fe2O3含量的含量，因为Fe2O3本身为红色，对白度的影响很大，含量控制不当会导致硫铝酸盐水泥的白度不合格。其次，本专利技术公开一种上述适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)按比例将萤石、低铁锶渣、菱锌矿、铝渣、白矿渣混合均匀后烘干，得混合料，备用；(2)对步骤(1)中的混合料研磨后过筛，然后进行密封处理，即得。进一步地，步骤(1)中，将混合料烘干至含水率低于1％。含水量过大不便于研磨和储存。进一步地，步骤(2)中，将研磨成细粉后过200目筛，筛余低于5wt％。这样有利于矿化剂使用时与水泥生料之间混合更加均匀，提高烧结的稳定性。再次，本专利技术公开一种白色硫铝酸盐水泥熟料，包括本专利技术提出的适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂，所述复合矿化剂的添加比例可根据实际需要进行调节，本专利技术不做限定。进一步地，本专利技术提供一种优选的白色硫铝酸盐水泥熟料，按重量份计，所述白色硫铝酸盐水泥熟料包括如下组分：铝渣31.0～36.0％、石灰石45.0～52.0％、石英砂0～4.0％、石膏15.0～20.0％、矿化剂0.7～1.5％，所述矿化剂为本专利技术提出的适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂。本专利技术的复合矿化剂中含有部分CaF2，CaF2不仅能够加速碳酸钙分解，破坏SiO2晶格，促进固相反应，而且还能够和白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧中的其他组分之间通过固相反应生成氟硅酸钠、氟铝酸钙等化合物，这些化合物为中间过渡相，它的存在可促进硅酸二钙及铝酸三钙等物质的形成，进而改善硫铝酸盐水泥熟料的力学性能。再其次，本专利技术提供一种白色硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，包括如下步骤：S1、将本专利技术上述优选的白色硫铝酸盐水泥生料进行破碎、均化、水洗，烘干后研磨、混合均匀，备用；S2、将S1中研磨后的白色硫铝酸盐水泥生料压制成块、煅烧、冷却、研磨，即得白色硫铝酸盐水泥熟料。要说明的是：步骤S2中，所述复合矿化剂的组分通过萤石、低铁锶渣、菱锌矿、铝渣、白矿渣引入时，部分组分与水泥生料的部分原料是重叠的，例如，会带入CaO、SiO2、Al2O3等成分，在进行白色硫铝酸盐水泥熟料的原料配料计算时应将矿化剂带入的成分考虑在内。进一步的，步骤S1中，将研磨后的白色硫铝酸盐水泥生料过200目筛，筛余低于5wt％。进一步的，步骤S2中，将白色硫铝酸盐水泥生料压成直径为60mm，厚度为10mm的圆块。进一步的，步骤S2中，所述煅烧在空气气氛下进行，温度为1050～1150℃，时间为1-2h。进一步的，步骤S2中得到的白色硫铝酸盐水泥熟料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于白色硫铝酸盐水泥的复合矿化剂，其特征在于：按重量份计，所述复合矿化剂包括如下组分：CaF2 0.3‑1.0份，SrO 0.1‑1.5份，ZnO 0.1‑1.0份，MgO 0.1‑1.0份。

【技术特征摘要】
1.一种适用于白色硫铝酸盐水泥的复合矿化剂，其特征在于：按重量份计，所述复合矿化剂包括如下组分：CaF20.3-1.0份，SrO0.1-1.5份，ZnO0.1-1.0份，MgO0.1-1.0份。2.如权利要求1所述的适用于白色硫铝酸盐水泥的复合矿化剂，其特征在于：复合矿化剂优选包括以下重量份的组分：CaF20.2-0.7份，SrO0.1-0.8份，ZnO0.1-0.7份，MgO0.1-0.7份。3.如权利要求1或2所述的适用于白色硫铝酸盐水泥的复合矿化剂，其特征在于：所述CaF2由萤石引入，所述SrO由低铁锶渣引入，所述ZnO由菱锌矿引入，所述MgO由铝渣或/和白矿渣引入；或者，所述萤石中CaF2的含量为50-70％，白度介于80～85％；或者，所述低铁锶渣中SrO含量为30～70％，白度介于75～80％；或者，所述菱锌矿中ZnO含量为40～75％，白度介于70～80％，Fe2O3含量小于0.1％；或者，所述铝渣为白铝渣，其Al2O3含量介于80～90wt％，MgO含量介于0.15～2wt％，Fe2O3含量介于0.1～0.4wt％，密度为2.2～2.6g/cm3；或者，所述白矿渣中MgO含量介于8～12wt％，Fe2O3含量小于0.15wt％。4.一种白色硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于：包括权利要求1-3任一项所述的适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂。5.一种白色硫铝酸盐水泥生料，其特征在于：按重量份计，所述白色硫铝酸盐水泥生料包括如下组分：铝渣31.0～36.0％、石灰石45.0～52.0％、石英砂0～4.0％、石膏15.0～20.0％、矿化剂0.7～1.5％，所述矿化剂为权利要求1-3任一项所述的适用于白色硫铝酸盐水泥的复合矿化剂。6.如权利要求1-3任一项所述的适用于白色硫铝酸盐水泥熟料煅烧的复合矿化剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦令超，杨磊，李来波，赵丕琪，程新，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37