一种赤泥制造快硬型铁铝酸盐水泥加工方法技术

本发明专利技术公开了一种赤泥制造快硬型铁铝酸盐水泥加工方法，包括以下步骤：Ａ．处理赤泥：烘干，粉磨，过１００目筛；Ｂ．原料配方通过设计熟料主要矿物Ｃ↓［２］Ｓ、Ｃ↓［４］Ａ↓［３］Ｓ、Ｃ↓［４］ＡＦ的组成计算配料；Ｃ．按下列重量百分比的称取原料：赤泥４０～５５％；石灰石２０～３０％；铁粉１．５～３％；铝矿２０～３０％；石膏１～５％；Ｄ．混料、煅烧：将配料混合，球磨均匀，锻烧温度为１２５０℃～１３５０℃；Ｅ．配制不同种类的快硬型铁铝酸水泥。本发明专利技术的有益效果是，早强高强，抗冻性好，耐蚀性能好，具有高抗渗性能，适合于冬季施工工程、抢修工程、配制喷射混凝土及生产预制构件等，弥补了利用赤泥能生产快硬型铁铝酸盐水泥这一技术的空白，创造了更大的社会效益和经济价值。

【技术实现步骤摘要】
专利说明
本专利技术涉及水泥材料加工的化工领域，尤其涉及一种利用氧化铝生产中的废弃物——赤泥制造快硬型铁铝酸盐水泥的加工方法。
技术介绍
特种水泥通常可分成六大系列产品，它们是硅酸盐水泥系列(除通用水泥外)、铝酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其他(包括无熟料、少熟料)水泥系列。目前我国特种水泥生产年产量低，仅占全国水泥总产量的2％以下，与发达国家7％～9％的生产规模有相当的差距。产品结构不合理，装饰水泥和膨胀自应力水泥所占比例大体相当，油井水泥和水工水泥比例偏低，快硬高强水泥严重短缺。技术装备、生产工艺落后。 在氧化铝生产中产生的工业有害废渣赤泥，现在的处理方法都是放到赤泥堆场，这样不但占用了土地资源，而且还造成了环境污染。国内外对赤泥的后处理方法都非常重视，将此列为铝工业争需解决的重要难题，现有200610076718.4公开的“一种赤泥制备硫铝酸盐水泥的方法，”，它同样利用赤泥来制备硫铝酸盐，由于工艺条件、工艺难度却无法来制备快硬型铁铝酸盐水泥，开发出更大的利用和经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对氧化铝生产的赤泥中，由于各个成分的比例非常接近铁铝酸盐水泥的比例，只需增加一部分添加剂调节配比，就符合铁铝酸盐水泥的生产，这样不但解决了氧化铝生产中赤泥的堆放问题，而且生产的铁铝酸盐水泥也是创造了新的效益。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案 ，包括以下步骤 A、处理赤泥在100～110℃烘干，使赤泥含水量≦1％，球磨机粉磨，过100目筛； B、原料配方通过设计熟料主要矿物C2S、C4A3S、C4AF的组成计算配料，熟料主要矿物按重量百分比为C2S25～40％；C4A3S30～45％；C4AF10～25％； C、以氧化铝工业弃渣赤泥为主要原料，由于赤泥和铝土矿中本身含有大量的Fe2O3、SiO2、Al2O3，粘土、砂岩只作为添加剂加入，按下列重量百分比的称取原料 赤泥40～55％；石灰石20～30％；铁粉1.5～3％；铝矿20～30％；石膏1～5％； D、混料、煅烧将步骤C中的配料混合，球磨均匀，锻烧温度为1250℃～1350℃； E、配制水泥煅烧熟料再次粉磨至200目以下，再添加石灰石和石膏，以制备不同种类的快硬型铁铝酸水泥。 优选的，所述石灰石的CaO含量要求大于48％；所述MgO含量在1.5％以下。 优选的，在水泥粉磨过程中，石灰石掺量不超过50％，石膏掺量为小于5％；快硬型铁铝酸盐水泥的比表面积应控制在350m2/kg以上，一般为350～400m2/kg的范围。 本专利技术通过反复地实验，确认通过上述方法所制造出的快硬型铁铝酸盐水泥符合建材行业标准JC 435—1991规定以适当成分的生料，经煅烧所得以铁相、硅铝酸钙和硅酸钙为主要矿物的熟料，加入适量石灰石和石膏，磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料为快硬铁铝酸盐水泥。该水泥以3d抗压强度表示，分为425、525两个标号。 1.快硬铁铝酸盐水泥的技术要求 比表面积、凝结时间、游离氧化钙含量应符下表的规定。 快硬铁铝酸盐水泥的各龄期强度要求指标不得低于下表中的数值。 典型快硬铁铝酸盐水泥熟料的矿物组成与水泥强度发展规律。 2.快硬铁铝酸盐水泥的生产工艺 2.1熟料的化学成分及矿物组成熟料的主要化学成分为CaO、Al2O3、Fe2O3、SiO2、SO3，主要矿物为C4A3S(硅铝酸四钙)、β-C2S(硅酸二钙)、C4AF(铁铝酸四钙)。其成分含量范围见下表。 2.2原料、燃料 快硬铁铝酸盐水泥配料采用组分配料石灰石、烧结法赤泥和拜尔法赤泥、铁粉、铝土矿、粘土、砂岩。由于赤泥和铝土矿中本身含有大量的Fe203、SiO2、Al2O3，所以铁粉、粘土、砂岩只作为添加剂加入，加入的量视赤泥中的具体成分而定，石灰石主要是调节CaO的加入量，石灰石的CaO含量要求大于48％，MgO含量在1.5％以下；赤泥成分见下表。所选燃料煤应控制其挥发分V为25％～32％，灰分A≤25％，热值Q≥27200kJ/kg。 2.3煅烧 快硬铁铝酸盐水泥熟料的煅烧设备为立窑。烧成温度一般为1250℃～1350℃，较硅酸盐水泥煅烧温度低100℃～150℃。熟料颜色与硅酸盐水泥相似，呈黑色，而与灰色的硫铝酸盐水泥熟料有别。 2.4粉磨 在水泥粉磨过程中，石灰石掺量不超过50％，石膏掺量一般为5％；比表面积应控制在350m2/kg以上，一般为350～400m2/kg的范围。 本专利技术的有益效果是，所生产的快硬型铁铝酸盐水泥早强高强，抗冻性好，耐蚀性能好，具有高抗渗性能，适合于冬季施工工程、抢修工程、配制喷射混凝土及生产预制构件等，弥补了利用赤泥能生产快硬型铁铝酸盐水泥这一技术的空白，创造了更大的社会效益和经济价值。具体实施方式 下面对本专利技术作进一步的说明 配料计算 1.原料的质量要求 1.1我厂的赤泥成分 1.2石灰质原料 凡以碳酸钙为主成分的原料都叫钙质原料，如石灰石、白垩、泥灰岩、内壳等，是水泥熟料中氧化钙的主要来源，由于在赤泥中已有大量的CaO，石灰石加入只起校正作用，尽量少用。 1.3硅质原料 硅质原料的主要成分SiO2，其次是Al2O3，还有Fe2O3，一般生产1t熟料约需0.2—0.4t硅质原料，在熟料中约占11—17％ 1.4其它校正原料 生产中只有石灰石和粘土质原料往往不能满足熟料对化学成分的要求，为弥补成分的不足，往往选用铁质，硅质和铝质的校正原料 2.燃料的质量要求 我公由于使用烟煤，成分大概制定如下 3.熟料热耗的选择 熟料烧成热耗Q(kg/kg熟料)与煅烧全过程有关，除了涉及到原燃料性质，还与废气热回收装置有关，还和熟料显热回收装置(各冷却机)等有关，随着干法预分解窑烧成系统工艺装备的技术进展，促使热耗从早期的3765KJ/kg逐步下降到2970KJ/kg先进的可达2900KJ/kg以下，我厂控制到3094KJ/kg. 4.配料的计算 4.1针对根据赤泥成分的特点和熟料本身的含量要求，设定率值KH＝0.082+0.01，n＝0.52+0.1，p＝3.7+0.1 4.2由设定的熟料率值计算 设熟料的化学成分∑＝98％ 下面用试差法计算生料配比所有数据在EXCEL中完成 Al2O3＝p×Fe2O3＝25.61％ SiO2＝n(Al2O3+Fe2O3)＝16.91％ CaO＝∑-Fe2O3-Al2O3-SiO2＝48.56％ 下面是EXCEL表格，设定q＝3094KJ/kg熟料 由上面的表格可算出 △KH＝|0.8252-0.82|＝0.005<0.01 △n＝|0.522-0.52|＝0.002<0.01 △p＝|3.6901-3.7|＝0.0099<0.01 可以看出计算的与设定的比较稳合. 5.熟料的绕成 配好原料后，烧成温度一般为1250℃～1350℃，较硅酸盐水泥煅烧温度低100℃～150℃。熟料主要靠固相反应形成，煅烧时无需特意挂窑皮。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种赤泥制造快硬型铁铝酸盐水泥加工方法，其特征在于包括以下步骤：Ａ、处理赤泥：在１００～１１０℃烘干，使赤泥含水量≦１％，球磨机粉磨，过１００目筛；　Ｂ、原料配方通过设计熟料主要矿物Ｃ↓［２］Ｓ、Ｃ↓［４］Ａ↓［３］Ｓ、Ｃ↓［４］ＡＦ 的组成计算配料，熟料主要矿物按重量百分比为Ｃ↓［２］Ｓ：２５～４０％；Ｃ↓［４］Ａ↓［３］Ｓ：３０～４５％；Ｃ↓［４］ＡＦ：１０～２５％；　Ｃ、以氧化铝工业弃渣赤泥为主要原料，由于赤泥和铝土矿中本身含有大量的Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｓ ｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，粘土、砂岩只作为添加剂加入，按下列重量百分比的称取原料：　赤泥４０～５５％；石灰石２０～３０％；铁粉１．５～３％；铝矿２０～３０％；石膏１～５％；　Ｄ、混料、煅烧：将步骤Ｃ中的配料混合，球磨 均匀，锻烧温度为１２５０℃～１３５０℃；　Ｅ、配制水泥：煅烧熟料再次粉磨至２００目以下，再添加石灰石和石膏，以制备不同种类的快硬型铁铝酸水泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏杰，
申请(专利权)人：重庆市博赛矿业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]