高效硫铝酸钙型膨胀剂及工艺制造技术

本发明专利技术是对ＣＡＳ型膨胀剂生产工艺的一次改进。所改进的工艺中将石膏料的煅燃与混配，分成两道工序完成。先利用石灰石、石膏和铝矾土在迥转窑内煅烧制备硫酸钙熟料，再将该熟料与石膏混配粉磨加入适量石灰石生成ＣＡＳ型膨胀剂，不但保持了ＣＡＳ型膨胀剂的性能优点而且大大降低了碱含量和生产成本，为国产优质膨胀剂的生产找到一条适应我国国情的工艺路线。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于混凝土膨胀填加剂改进设计及配套的生产工艺，特别是对硫铝酸钙型膨胀剂制作工艺的改进。1965年，日本专利技术膨胀剂以前，苏、美两国均借助钙钒石在泥石中形成的过程中产生的膨胀专利技术了膨胀水泥和自应力水泥，主要用来生产水泥压力管和补偿收缩混凝土。日本研制出并生产硫铝酸钙型(Colcium Sulpho-Aluminat，缩写为CSA)和石灰型膨胀剂成为世界上最早的膨胀剂使用国，目前仍垄断着国际市场。日本工艺中采用电炉熔融煅烧，所选择的配料上一种是生料配制按形成钙钒石的比例配比，烧成后直接磨制成膨胀剂，另一种是熟料和部分石膏分别煅烧燃后在粉磨时按比例混合。70年代开始的国内研究证明，CAS膨胀剂性能优越，但价格成本太高，电炉熔融法煅烧在国内无法应用，采用低成本迴转窑工艺上难以实现。70年代中期，中国出现了以明矾石和硬石膏为主要成分的膨胀剂，虽成本较低，但其性能不稳定，膨胀周期长，碱含量高，掺量高，相对CAS膨胀剂其性能上尚有较大差距。本专利技术是对日本CAS膨胀剂制作技术改进。其根本的出发点是不降低对原材料的质量要求，而改变工艺加工的路线和方式从而大幅降低生产成本。本工艺控制过程中将本应配生料时加入的大量富余石膏改在制成品粉磨时加入。一方面可以根据熟料的实际成分准确地配入石膏量，另一方面又免去了大量石膏煅烧时能耗和提高生产成本。本专利技术构思提高了设备的利用率，实际证明该方法切实有效，所生产的产品与日本的传统CAS产品质量不相上下，但成本却明显降低。由以上关键改进形成的新的工艺方法如下a、首先进行的是硫铝酸钙熟料的制备工序，这个工序就是在迴转窑或立窑内完成铝矾土、石灰石和石膏混合原料的煅烧工序。b、再将烧成的硫铝酸钙熟料与石膏生料再次配比组合粉磨成膨胀剂成品。下面将结合工艺流程图进一步说明本专利技术的目的是如何实现的。其中1代表石灰石，2代表石膏，3代表铝矾土、A代表配比、粉碎、均化，B代表迴转窑内煅烧，4代表石膏，C代表配经、粉碎、均化，5代表成品库。3 70 15154 50 2030按以上实施例将三种原料粉碎后配好，均化放入1200℃～1400℃迴转窑煅烧成含硫铝酸钙的颗料状熟料。将熟料中硫铝酸钙的实际含量与石膏生料再次合理组配，也可适当加入石灰石，以调剂特性，具体实施例如下实施例硫铝酸钙熟料 石膏 石灰石5 20 60 206 45 40 157 60 30 108 90 10 0按以上实施例配方配比混合粉磨后送入空气搅拌机内均化成为成品。为保证质量以上生料送取时应当保证其有效成份的含量，减少有害成份的含量，这是生料选择的基本条件。在保证质量的基础上石灰石可以选取石灰、氧化钙或其为主要成份的工业废渣为钙质原料，可以用天然矾土，氧化铝或以氧化铝为主要成份的工业废渣、尾矿来替代铝矾土做铝质原料，并可以用天然硬石膏、含水石膏或磷石膏、氟石膏来替代石膏。然而应通过化验保证，制备硫铝酸钙熟料所用的原料中钙质原料中Cao含量应大于53％，而SiO2含量应小于1.5％。铝质原料中的Al2O3含量应大于70％，而SiO2含量应小于7％，石膏料中SO3含量大于48％，SiO2含量应小于2％。在制备硫铝酸钙熟料时原料粉碎的粒度在80～100目之间。而所加工成的CAS膨胀剂粒度应在120目筛下余量不大于10％，且能保证比表面积在250m2/kg。利用以上新工艺所制成的CAS膨胀剂，实质上是迴转窑中煅烧的硫铝酸钙熟料和石膏生料再组配的混合物。其中硫铝酸钙熟料是由50～85％的生石灰，2～10的石膏和5～30％石灰石混合后煅烧所生成物。取其30～90％适量再加入10～60％的生石膏和0％～20％的石灰石组成CAS型膨胀剂产品。本专利技术工艺方法所制成的CAS膨胀剂基本原料是天然矾土、石膏和石灰石，除特别产地的矾土中含有少量钾钠外，石膏与石灰石中基本不含钾钠，所以膨胀剂中碱含量可以有效控制在0.3％以下，氧化镁含量也不大于3％，且试验证明其掺加量少，膨胀期短，特别是其采用迴转窑煅烧，成本明显降低，而性能却与电炉熔融工艺可以比美。是对现有工艺的一次重大改进。权利要求1.高效硫铝酸钙型膨胀剂生产工艺，工艺中包括以铝矾土、石灰石、石膏为原料煅烧成含硫铝酸钙熟料的加工过程，其特征在于a、以上煅烧过程在迴转窑或立窑中进行，b、将煅烧生成的硫铝酸钙熟料再与生石膏配比粉磨生成硫铝酸钙型膨胀剂成品。2.根据权利要求1所说的膨胀剂生产工艺，其特征在于a、煅烧工序中的原料组份的重百分比为石灰50～85％铝矾土 5～30％石膏2～20％b、将以上原料粉碎均化后放入1200℃～1400℃的迴转窑内烧成硫铝酸钙熟料。3.根据权利要求1所说的膨胀剂生产工艺，其特征在于将煅烧后的硫铝酸钙熟料与生石膏再配比后粉磨生成膨胀剂的工序中的再配比组份重量百分比如下硫铝酸钙熟料 20％～90％生石膏 10％～60％石灰石 0％～20％按以上比例混合并粉磨成粉，再送入空气搅拌机均匀混合。4.根据权利要求2所说的膨胀剂加工工艺，其特征在于石灰石还可以选用石灰、氧化钙或以其为主要成份的废渣替代，铝矾石还可以采用氧化铝、或富含氧化铝的废渣或尾矿替代，石膏还可以用天然石膏、含水石膏、磷石膏或氟石膏替代。5.根据权利要求3或4所说的膨胀剂的加工工艺，其特征在于在制备硫铝酸钙熟料的原料中钙质材料中含Cao大于53％，Sio2小于1.5％，铝质材料中含Al2O3应大于70％，Sio2小于7％，石膏中含SO3应大于48％，Sio2含量小于2％。6.根据权利要求1所说的膨胀剂生产工艺，其特征在于制备含硫铝酸钙熟料的原料配比中各生料粉碎粒度在80～100目。7.一种硫铝酸钙型膨胀剂，其组份中包括做为膨胀源的含硫铝酸钙熟料和石膏，其特征在于所述含硫铝酸钙熟料是由50～85％的石灰石，5～30％的铝钒土和2～20％石膏粉碎并均匀混合后在1200℃～1400℃迴转窑中煅烧制得的，膨胀剂的组份重量比为硫铝酸钙熟料 30～90％石膏 10～70％生 石 灰 0～20％8.根据权利要求7所说的膨胀剂，其特征在于膨胀剂的粒度在120目筛余量不大于10％，比表面积不低于250m2/kg。全文摘要本专利技术是对CAS型膨胀剂生产工艺的一次改进。所改进的工艺中将石膏料的煅燃与混配,分成两道工序完成。先利用石灰石、石膏和铝矾土在迥转窑内煅烧制备硫酸钙熟料,再将该熟料与石膏混配粉磨加入适量石灰石生成CAS型膨胀剂,不但保持了CAS型膨胀剂的性能优点而且大大降低了碱含量和生产成本,为国产优质膨胀剂的生产找到一条适应我国国情的工艺路线。文档编号C04B7/32GK1369455SQ0211631公开日2002年9月18日 申请日期2002年3月22日 优先权日2002年3月22日专利技术者陈智丰, 张振秋 申请人:陈智丰本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效硫铝酸钙型膨胀剂生产工艺，工艺中包括以铝矾土、石灰石、石膏为原料煅烧成含硫铝酸钙熟料的加工过程，其特征在于： ａ、以上煅烧过程在＊转窑或立窑中进行， ｂ、将煅烧生成的硫铝酸钙熟料再与生石膏配比粉磨生成硫铝酸钙型膨胀剂成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智丰，张振秋，
申请(专利权)人：陈智丰，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]