本发明专利技术属于建筑工程材料及其制备技术领域，涉及一种以石油焦脱硫渣为原料的硫铝酸盐水泥及其制备方法，先根据硫铝酸盐水泥熟料的矿物确定原料石油焦脱硫渣、铝矾土、石灰石和粘土的配比，再将各原料混合后置于球磨机中球磨，球磨结束后置于窑炉中煅烧得到煅烧后的熟料，最后对煅烧后的熟料进行再次球磨并加入石膏，混合球磨后制成硫铝酸盐水泥，其中各原料的重量百分比含量为：石油焦脱硫渣20％～40％；铝矾土20％～40％；石灰石30％～60％；粘土5％～15％；对石油焦脱硫灰渣中的各种成分进行充分、高效利用，并且克服硫铝酸盐水泥生产大量消耗天然石膏和石灰石的问题，环境友好，具有较好的环境效益和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
： 本专利技术属于建筑工程材料及其制备
，涉及一种以石油焦脱硫渣为原料的 硫铝酸盐水泥及其制备方法，特别是一种以电厂的石油焦脱硫渣为主要原料制备硫铝酸盐 水泥的方法。
技术介绍
： 硫铝酸盐水泥是一种性能优良、附加值高的无机非金属材料，具有凝结快、强度 高、微膨胀、低收缩和良好的抗海水腐蚀能力等特性，所配置的混凝土抗渗性和抗裂性能 好，长期强度稳定且耐久性良好。硫铝酸盐水泥的抗冻性能是普通硅酸盐水泥的5倍以 上，抗渗透性能是普通硅酸盐水泥的2倍以上。因此，硫铝酸盐水泥是飞机跑道、铁路、港 口、路桥、码头、水坝、油井的建设和建筑地下工程及冬季施工不可或缺的功能性材料。硫铝 酸盐水泥一般以石灰石、铝矾土和石膏作为主要原料，配制成适当成分的生料，在1200? 1380°C烧成，再加入适量石膏共同磨细而成，硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成以硫铝酸钙 CBCaO .3Al2O3 .CaS(VC4A3S)、硅酸二钙（2CaO .SiO2, C2S)和铁铝酸四钙（4CaO .Al2O3 .Fe2O3, C4AF)为主，相对于硅酸盐水泥熟料（烧成温度通常在1450°C )，硫铝酸盐水泥熟料较低的 烧成温度以及低碳排放的特点使得这一水泥系列在今天有更重要的意义。 石油焦是石化炼油行业普遍存在的副产品，根据含硫量的不同，可分为高硫焦 (含硫量3 %以上）和低硫焦（含硫量3 %以下）。随着我国炼油行业加工进口中东等地区高 含硫原油数量的增加，国内高硫焦产量增加较快，目前约占石油焦总产量的25 %?30%。 高硫焦脱硫主要采用的是石灰粉脱硫技术，即将石灰石研磨成粉状后与炼油后的石油焦混 合，再喷入电厂流化床锅炉进行燃烧，石灰石高温分解出的 Ca0与石油焦燃烧生成的如2反 应形成CaSO4，从锅炉底部排出的废渣即为石油焦脱硫渣。目前，大量的石油焦脱硫渣只有 少部分得到初级的应用，绝大部分进行堆积排放，既破坏环境又占用土地，还直接影响着脱 硫工艺的应用和推广。大量测试结果表明，石油焦脱硫渣的主要化学成分为CaO、SO 3，以及 少量的SiO2，其中的含硫矿物可以作为硫铝酸盐水泥熟料中所需硫元素的来源，在生产时 可以不使用或者少使用天然石膏，实现硫元素的固化和充分利用。石油焦脱硫渣中的钙元 素可作为硫铝酸盐水泥熟料中所需CaO来源，替代部分天然石灰石，另外，石油焦脱硫渣中 还有一部分未燃尽的残留碳，在硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程中进一步燃烧，可以得到充 分利用。因此，寻求，对原料进行 科学、合理的配比，石油焦脱硫渣完全能够代替天然资源作为硫铝酸盐水泥的原料，再通过 合适的烧成温度和时间，制备出性能优良的硫铝酸盐水泥。
技术实现思路
： 本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，针对目前石油焦脱硫渣利用率低、 对环境影响大的难题，结合硫铝酸盐水泥生产过程中原料来源问题，设计提供一种以石油 焦脱硫渣为原料的硫铝酸盐水泥及其制备方法，综合高效利用石油焦脱硫渣作为原料制备 硫铝酸盐水泥。 为了实现上述目的，本专利技术涉及的硫铝酸盐水泥以石油焦脱硫渣、铝矾土、石灰 石、粘土为原料，各原料的重量百分比含量为： 石油焦脱硫渣 20%?40%; 铝矾土 20%?40%: 石灰石 30%?60%; 粘土 5% ?15%。 本专利技术制备硫铝酸盐水泥的具体过程为： (1)、确定熟料矿物组成：确定硫铝酸盐水泥熟料的矿物中硫铝酸钙的重量百分比 含量为55%?70% ;娃酸二妈的重量百分比含量为5%?30% ;铁错酸妈的重量百分比含 量为5%?15%。 (2)、确定原料组成：根据硫铝酸盐水泥熟料的矿物确定原料石油焦脱硫渣、铝矾 土、石灰石和粘土的配比，其中石油焦脱硫渣的重量百分比含量为20%?40%;铝矾土的重 量百分比含量为20%?40%;石灰石的重量百分比含量为30%?60%;粘土的重量百分比 含量为5%?15% ; (3)、球磨、煅烧：将各原料混合后置于球磨机中球磨，球磨结束后置于窑炉中煅烧 得到煅烧后的熟料，煅烧温度为1250?1350°C，煅烧时间为30?50分钟； (4)配制水泥：对煅烧后的熟料进行再次球磨，煅烧后的熟料细度达到200目以下 后添加总重量5%?10%的石膏，混合球磨后制成硫铝酸盐水泥。 本专利技术所制备的硫铝酸水泥，经过强度试验测试，3天抗压强度可达55. 4MPa，28 天抗压强度可达61. 3MPa。 本专利技术与现有技术相比，用石油焦脱硫渣作为原料制备硫铝酸盐水泥，能够对石 油焦脱硫灰渣中的各种成分进行充分、高效利用，并且克服硫铝酸盐水泥生产大量消耗天 然石膏和石灰石的问题，环境友好，具有较好的环境效益和经济效益。 【附图说明】： 图1为本专利技术实施例1制备的硫铝酸盐水泥熟料的X射线衍射图谱，其中A为硫 铝酸钙（3CaO · 3A1203 · CaSO4, C4A3S)，B 为硅酸二钙（2CaO · SiO2, C2S)。 图2为本专利技术实施例2制备的的硫铝酸盐水泥熟料的X射线衍射图谱，其中A为 硫铝酸钙（3CaO · 3A1203 · CaSO4, C4A3S)，B 为硅酸二钙（2CaO · SiO2, C2S)。 【具体实施方式】： 下面通过实施例并结合附图对本专利技术进行具体描述。 本实施例涉及的凝结时间和强度分别按照《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定 性检验方法》（GB/T 1346)和《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T 17671-1999)进行。 实施例1 : 本实施例以石油焦脱硫渣、铝矾土、石灰石、粘土为原料，设计水泥熟料矿物组成 为硫铝酸钙C 4A3S 60 %，硅酸二钙C2S 30 %，铁铝酸钙C4AF 10 %，具体生料配比（重量百 分比）为：石油焦脱硫渣22. 3%、铝矾土 29. 7%、石灰石38. 5%、粘土 12. 2% ;先将原料混 合后置于球磨机中球磨，结束后置于窑炉中煅烧得到熟料，煅烧温度为1320°C，煅烧时间为 30分钟，再对煅烧后的熟料再次球磨，细度达到200目以下后在熟料中添加5%石膏，采用 现有技术混合球磨后制成硫铝酸盐水泥；所得水泥的初凝时间为35分钟，终凝时间为45分 钟，3天抗压强度为52. IMPa，28天抗压强度为65. 5MPa。 实施例2 : 本实施例以石油焦脱硫渣、铝矾土、石灰石、粘土为原料，设计水泥熟料矿物组成 为：硫铝酸钙C 4A3S 65%，硅酸二钙C2S 27%，铁铝酸钙C4AF 8%，具体生料配比（重量百 分比）为：石油焦脱硫渣28. 6%、铝矾土 31. 4%、石灰石33. 7%、粘土 6. 3% ;先将原料混 合后置于球磨机中球磨，结束后置于窑炉中煅烧得到熟料，煅烧温度为1280°C，煅烧时间为 30分钟；再对煅烧后的熟料再次球磨，细度达到200目以下后在熟料中添加5%石膏，采用 现有技术混合球磨后制成硫铝酸盐水泥；所得水泥的初凝时间为23分钟，终凝时间为30分 钟，3天抗压强度为55. 4MPa，28天抗压强度为61. 3MPa。 实施例3 : 本实施例以石油焦脱硫渣、铝矾土、石灰石、粘土为原料，设计水泥熟料矿物组成 为：硫铝酸钙C 4A3S 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以石油焦脱硫渣为原料的硫铝酸盐水泥，其特征在于以石油焦脱硫渣、铝矾土、石灰石、粘土为原料，各原料的重量百分比含量为：
【技术特征摘要】
1. 一种以石油焦脱硫渣为原料的硫铝酸盐水泥，其特征在于以石油焦脱硫渣、铝矾土、 石灰石、粘土为原料，各原料的重量百分比含量为： 石油焦脱硫渣 20%?40%; 铝矾土 20%?40%; 石灰石 30%?60%; 粘土 5% ?15%。2. -种如权利要求1所述以石油焦脱硫渣为原料的硫铝酸盐水泥的制备方法，其特征 在于制备硫铝酸盐水泥的具体过程为： (1) 、确定熟料矿物组成：确定硫铝酸盐水泥熟料的矿物中硫铝酸钙的重量百分比含量 为55%?70% ;娃酸二妈的重量百分比含量为5%?30% ;铁错酸妈的重量百分比含量为 5% ?15%〇 (2) 、确定...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿永娟，李秋义，李绍纯，金祖权，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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