利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥及其制备方法技术

一种利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥及其制备方法，涉及利用工业废弃物生产类硫铝酸盐水泥及其制备方法。本发明专利技术水泥熟料的原料为石灰石、电解锰渣、高岭土及烟煤，在烧制出的水泥熟料中掺加二水石膏；本发明专利技术方法是以石灰石、电解锰渣、高岭土、烟煤为熟料的原料，先经磨细均化及较低温度煅烧成熟料，后根据需要在熟料中掺加二水石膏磨细为成品。本发明专利技术水泥具有烧成温度比普通硅酸盐水泥低１５０～２００℃，节能优势突出；组分的配比范围大；电解锰渣掺量大；烧成水泥适应性广等特点。本发明专利技术方法可广泛应用于利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥，特别适用于生产早强水泥、快硬高强水泥、膨胀水泥、低碱水泥等。

Production of sulphoaluminate cement with electrolytic manganese slag and preparation method thereof

The invention relates to a sulphoaluminate cement made from electrolytic manganese slag and a preparation method thereof, which relates to the production of sulphoaluminate cement using industrial waste and the preparation method thereof. The invention of cement clinker raw material for electrolytic manganese slag, limestone, kaolin and bituminous coal, adding two water gypsum in cement clinker burning out; the method of the invention is to electrolytic manganese slag, limestone, kaolin, coal as raw materials by grinding clinker, homogenization and low temperature calcining clinker, after according to the needs of the clinker adding two water gypsum pulverized product. The cement of the invention has the advantages that the sintering temperature is lower than that of ordinary portland cement by 150~200 DEG C, the energy saving advantages are prominent, the proportioning range of the components is large, the dosage of the electrolytic manganese slag is large, and the adaptability of the burning cement is wide. The method of the invention can be widely used for producing sulphoaluminate cement by using electrolytic manganese slag, and is especially suitable for producing early strength cement, fast hard high-strength cement, expansion cement, low alkali cement, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水泥
，特别涉及利用工业废弃物配制类硫铝酸盐水泥及其制备方法。
技术介绍
电解锰渣是工业生产电解锰及二氧化锰过程中产生的固体废弃物，其细度达到0. 15mm， 原状电解锰渣含水率为30% 40%，呈团聚状。我国是世界锰生产大国，近年的锰年产量达 占世界总产量的90%以上。碳酸锰法生产1吨电解锰平均产生6. 5吨的电解锰渣，我国每年 由此产生的电解锰渣达几百万吨，历年堆存的电解锰渣量更是以千万吨计。电解锰渣含有大 量可溶性重金属锰、胺氮、硫酸盐及悬浮物等，对当地土壤、水源造成极大污染。电解锰渣 处理难度大，已严重制约了我国电解锰行业的可持续发展。下表为三种电解锰渣主要化学组 成。<table>table see original document page 5</column></row><table>已有关于电解锰渣的无害化处置及资源化利用方法有限，主要是利用其中含有的少量二 水石膏作为水泥缓凝剂，但也只是属于探索性的应用研究，利用优势不够明显。电解锰渣主要成分是黏土类矿物及硫酸盐，可用于配料烧制硫铝酸盐水泥。硫铝酸盐水 泥是一种高性能胶凝材料，以无水硫铝酸钙及硅酸二钙为主要组成矿相，前者是典型的早强 型矿物，后者能支持水泥后期强度的发展。硫铝酸盐水泥主要矿相组成中不含有硅酸三钙， 熟料矿物通过固相反应形成，因此其矿相的形成温度比普通硅酸盐水泥低，煅烧时耗能少， 是典型的节能型水泥。该水泥有突出的早强、膨胀、高强、低碱等特点，现已生产出快硬早 强、膨胀、高强、低碱等类别的硫铝酸盐水泥，被广泛应用于建材行业。现有关于利用电解锰渣生产的胶凝材料及其制备方法如申请号为200610050961.9的 "利用电解锰渣生产水泥"专利，公开的水泥组分及质量配比为石灰石63 63.5%、电解 锰渣19 19. 5%、铁粉1.5 2%、萤石1.3 1.8%、无烟煤13.2 13.7%。又如申请号 200610050960. 4的"利用电解锰渣生产生态型胶凝材料的方法"专利，公开的胶凝材料的组 分及质量配比为石灰石38.2 50. 1%、电解锰渣43. 1 55%、无烟煤4 5%、萤石0. 9 1.8%。上述两件专利的制备方法均为先将原料混合磨细，后入库均化，再加水搅拌及成球 最后煅烧水泥熟料及胶凝材料，煅烧工艺较复杂。上述第一件专利是将电解锰渣代替黏土生产普通硅酸盐水泥而非硫铝酸盐水泥，而国标规定普通硅酸盐水泥中硫含量(以三氧化硫记)不得大于3.5%,从上表可知，用电解锰渣 生产普通硅酸盐水泥时其中中含量高的硫会使所生产出的水泥存在含硫量超标的风险所用 燃煤着火点高、挥发分少，不利于水泥煅烧；制备水泥时无突出的节能特点；电解锰渣掺量 有限，不是大量消纳电解锰渣的有效方法，对解决其带来的环境污染问题贡献不大。第二件 专利仍然釆用着火点高、挥发分少的无烟煤作为燃料，不利于煅烧，胶凝材料的煅烧温度在 800士5(TC,具有胶凝性能的组分难以形成；所烧制胶凝材料中配有一定量矿化剂，电解锰渣 的组成特点没能被充分考虑并加以利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有利用电解锰渣生产水泥及制备方法的不足以及充分考虑电解锰 渣的组成特点，提供一种，具有原料来源广、 水泥熟料的原料组分少、煅烧温度低、电解锰渣利用率高、.适应性广等特点。实现本专利技术目的的技术方案是 一种利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥，其熟料的原料 组分及其质量百分数为石灰石 36. 2 56. 2%电解锰渣 16. 4 57. 3%高岭土 2.0 37.3%烟煤 4. 5%~9. 0%在烧制出的水泥熱料中掺加质量百分数为0 10%的二水石膏。一种利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥的制备方法，以石灰石、电解锰渣、高岭土及烟 煤为熟料的原料，先经磨细均化及较低温度下煅烧水泥熟料，后根据需要在熟料中掺加二水石膏磨细后制成成品。具体的方法步琴如下(1) 备料按石灰石电解锰渣高岭土 烟煤的质量百分数为36.2 56.2% : 16.4 57. 3% : 2. 0 37. 3% : 4. 5 9. 0%的比例，备齐熟料的原材料。(2) 磨细均化在第(1)步完成后，将石灰石和电解锰渣和高岭土用球磨机磨细并入库均化。对烟煤单 独用球磨机磨细并均化，以便在窑内充分燃烧。(3) 烧制水泥熟料 .第(2)步完成后，将第(2)歩经磨细均化的石灰石和电解锰渣和高岭土放入回转窑内， 并将第(2)歩磨细均化后的烟煤，通过窑头喷入回转窑内点燃后，对磨细均化后的石灰石和 电解锰渣和高岭土进行煅烧，煅烧温度为110(TC 130(TC、煅烧时间为10 30分钟，就烧制出类硫铝酸盐水泥熟料。 (4)制备成品第(3)歩完成后，在第(3)步煅烧出的类硫铝酸盐水泥熟料中，掺入质量百分数为0 10%的二水石膏，二水石膏的掺量根据所制备水泥的类型确定。混合均匀后，再经球磨机磨 细至比表面积为350 450m7kg的细粉，就制备出早强、快硬高强、膨胀、低碱度等不同类型的类硫铝酸盐水泥。本专利技术采用上述技术方案后，主要具备以下特点1、 本专利技术根据产品的不同，可以将电解锰渣分别视为调质原料或主要生产原料，另外根 据电解锰渣原料组成的不同，适当调整作为增加铝组分的高岭土含量，甚至可以不需要高岭 土组分就可以制备出不同类型的类硫铝酸盐水泥，水泥适应性较广；2、 电解锰渣利用率高，有利于环境保护。本专利技术中电解锰渣的最高掺量可达57.3%， 是将电解锰渣资源化利用的有效手段，也是解决电解锰渣造成环境污染问题的有效办法3、 熟料的原料中无需掺加矿化剂，水泥煅烧节约能源。电解锰渣中含有大量金属离子， 在烧制水泥时起到了很好的矿化作用，降低矿物液相形成温度，减小液相粘度，有利于水泥 组成矿相的形成，无需另外惨加矿化剂。本专利技术方法中熟料的煅烧温度为1100 130(TC，比 一般水泥的煅烧温度1S00 145(TC低150 2(XTC，水泥易烧性好，且煅烧出的水泥熟料易磨 性好，从而大大降低了生产成本，并具有突出的节能减排效果。本专利技术可广泛应用于生产早强、快硬高强、膨胀、低碱度等不同类型的类硫铝酸盐水泥。 具体实施例方式下面将结合具体实施方式对本专利技术进一步说明。 实施例1一种利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥熟料原料的组分及其质量百分数为 石灰石 36.2%电解锰渣 57.3%高岭土 2. 0%烟煤 4. 5%在烧制出的水泥熟料中掺加质量百分数为10%的二水石膏。一种利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥的制备方法的具体步骤如下 (1 )备料按石灰石屯解锰渣高岭上烟煤的质量百分数为36. 2% : 57. 3% : 2. 0% : 4. 5%的比例，备齐熟料的原材料。(2) 磨细均化在第(1)步完成后，将石灰石和电解锰渣和高岭土用球磨机磨细并入库均化。对烟煤单 独用球磨机磨细并均化，以便在窑内充分燃烧。(3) 烧制水泥熟料第(2)步完成后，将第(2)步经磨细均化的石灰石和电解锰渣和高岭土放入回转窑内， 并将第(2)歩磨细均化后的烟煤，通过窑头喷入回转窑内点燃后，对磨细均化后的石灰石和 电解锰渣和高岭土进行煅烧，煅烧温度为110(TC、煅烧时间为30分钟。(4) 制备成品第(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥，其特征在于其熟料原料的组分及其质量百分数为：　石灰石：　３６．２～５６．２％　电解锰渣：　１６．４～５７．３％　高岭土：　２．０～３７．３％　烟煤：　４．５％～９．０％　在烧制出的水泥熟料中掺加质量百分数为０％～１０％的二水石膏。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王智，侯鹏坤，钱觉时，范英儒，章一颖，韦迎春，万煜，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]