一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥及其生产方法技术

本发明专利技术属于固体废弃物处置与综合利用技术领域，具体涉及一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥及其生产方法。所述绿色生态水泥的各组分按重量份数计为：预拌厂废渣10～25份、建筑固废35～50份、磷渣10～20份、铁粉0.8～1.5份、赤泥5～10份、电石渣0.5～2.5份、二水石膏1～3份和掺合料0～15份。本发明专利技术采用预拌厂废渣和建筑固废、磷渣等反应生成生态水泥，烧成的温度为1200～1350℃，节约能源的同时对回转窑还能起到一定保护作用，且烧制得到的生态水泥安定性良好，本发明专利技术所制备的生态水泥性能均满足GB175‑2007《通用硅酸盐水泥》中P·O 42.5普通硅酸盐水泥性能指标。

A kind of green ecological cement and its production method with the waste residue of premixed plant as raw material

The invention belongs to the technical field of solid waste disposal and comprehensive utilization, in particular to a green ecological cement with premixed plant waste residue as raw material and a production method thereof. The components of the green ecological cement by weight are: 10-25 parts of the waste residue from the premixed plant, 35-50 parts of the solid waste from the construction, 10-20 parts of the phosphorus slag, 0.8-1.5 parts of the iron powder, 5-10 parts of the red mud, 0.5-2.5 parts of the calcium carbide slag, 1-3 parts of the gypsum dihydrate and 0-15 parts of the admixture. The ecological cement is produced by the reaction of premixed plant waste, construction solid waste, phosphorus slag, etc., and the firing temperature is 1200-1350 \u2103, which can save energy and protect the rotary kiln to a certain extent, and the stability of the ecological cement is good. The performance of the ecological cement prepared by the invention meets the requirements of P \u00b7 o 42.5 ordinary portland cement in GB175-2007 general Portland cement Cement performance index.

【技术实现步骤摘要】
一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥及其生产方法
本专利技术属于固体废弃物处置与综合利用
，具体涉及一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥及其生产方法。
技术介绍
近年来，随着我国工业化、城镇化进程的加快，商品混凝土行业的迅速发展，促使混凝土的用量日益增多，中国的混凝土年产量占世界年总产量的45％，目前中国废弃混凝土年产生量为1～2亿t，预计到2020年将产生20亿t的废弃混凝土。与之相反，我国建筑废弃物的回收利用率仅为5％左右，绝大多废弃混凝土被直接填埋甚至非法倾倒，这与发达国家的高回收利用率相比差距巨大。同时预拌厂因生产过程中产生的混凝土固体废弃物和搅拌站废水也在逐年增加。随意堆存固体废弃物和排放废水，不仅造成资源浪费,而且对环境造成较大污染。因此，预拌厂的混凝土固体废弃物的资源化利用也一直受到人们的高度重视。生态水泥(Eco-Cement)是使用固体废弃物为原料，经配料、烧结、粉磨而制造的水泥，属“生态建材”的范畴。从广义上讲，使用各种可利用的固体废弃物作为水泥原料所生产出的水泥都称之为生态水泥。将固体废弃物作为原料烧制水泥的研究，可追溯到上世纪80年代，从那时起，世界范围内的水泥行业出现了研究高潮，利用化学、冶金、煤炭等其它工业的副产品和废料作为生产水泥的原料，用于水泥熟料的生产。国内现阶段对于预拌厂废渣的利用效益较低，利用方式也比较单一，如CN105366974B公布了混凝土搅拌站废渣料制备再生细粉的方法、制得的再生细粉及其用途，具体为替代水泥或其他混凝土掺合料，节约成本。CN105330237A公开了一种以混凝土搅拌站废渣生产的免烧砖及其制备方法，提高了混凝土生产过程中产生的废渣的附加价值。CN105198248A公布了利用工业固体废弃物处理高浓度污水所产生的污泥制备生态水泥熟料的方法，包括用工业固体废弃物高炉重矿渣和高炉含铁矿渣处理高浓度污水所产生污泥和粉煤灰的综合利用。CN105130220B公布了用废弃混凝土和污泥制生态水泥和活性砂的方法，提供一种用废弃混凝土和污泥制生态水泥和活性砂的方法，该方法可简单地利用干法旋窑生产线工艺装备，经济环保。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，目的在于提供一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥及其生产方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥，各组分按重量份数计为：预拌厂废渣10～25份、建筑固废35～50份、磷渣10～20份、铁粉0.8～1.5份、赤泥5～10份、电石渣0.5～2.5份、二水石膏1～3份和掺合料0～15份。上述方案中，所述建筑固废为废弃混凝土、废砂浆或废砖，其化学组分中CaO的含量为35～45wt％、SiO2的含量为15～30wt％、Al2O3的含量为2～6wt％、MgO的含量为0～3wt％、SO3的含量为0～1wt％。上述方案中，所述预拌厂废渣为商品混凝土预拌厂内经砂石分离机分离，压滤干燥之后的粉末状颗粒，比表面积≥400m2/kg；所述预拌厂废渣的主要组成成分为：CaO≥40％，SiO2≥15％，Al2O3≥10％，MgO≤2％、SO3≤2％。上述方案中，所述磷渣为急冷磷渣，其中P2O5≤3％。上述方案中，所述铁粉为低品位铁矿石、炼铁厂尾矿和铜矿渣中一种或几种。上述方案中，所述掺合料为粉煤灰、粒化高炉矿渣或火山灰质混合材料。上述以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥的制备方法，包括如下步骤：(1)将35～50份建筑固废破碎后，与10～25份预拌厂废渣和10～20份磷渣混合，然后磨至0.08mm方孔筛筛余不大于15％；(2)将步骤1)中磨细的粉料与5～10份赤泥、0.5～2.5份电石渣和0.8～1.5份铁粉混合配制得到水泥生料；(3)将步骤(2)所得水泥生料送入干法旋窑系统，经过煅烧后，制成生态硅酸盐熟料；(4)将步骤(3)制备所得生态硅酸盐熟料复配0～15份掺合料和1～3份二水石膏，粉磨后得到生态水泥。上述方案中，步骤(3)所述煅烧的工艺为：1200～1350℃煅烧30～50分钟。上述方案中，步骤(4)所述经粉磨后得到的生态水泥的细度为≥300m3/kg。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术完全不用天然石灰石、粘土、页岩和砂岩等天然材料，采用成分稳定、安全无害的预拌厂废渣和建筑固废、磷渣等反应生成生态水泥，在煅烧过程预拌厂废渣中C-S-H凝胶、Ca(OH)2和Aft等会在较低温度下发生脱水反应，脱水相为结构缺陷较多、热力学介稳的新生态物质，具有较高的反应活性，能有效降低固相反应温度、提高固相反应速率；当物料温度继续升高，建筑固废、磷渣等开始分解，物料中出现性质活泼的游离氧化钙，与生料中的SiO2等无定型脱水相进行固相反应，形成熟料矿物；同时预拌厂废渣、建筑固废和磷渣经粉磨后，粒子尺寸小，这些微细颗粒煅烧过程中起到“晶种”作用，为C3S的晶体长大和发育提供了有利条件。(2)本专利技术所述预拌厂废渣中含有少量的镁、硫、氟等元素，在煅烧过程中起到矿化剂的作用，有利于改善生料易烧性，降低熟料烧成温度，提高熟料质量，可使烧成温度在1200～1350℃，大大低于传统硅酸盐水泥1450℃的烧制温度，节约能源的同时对回转窑还能起到一定保护作用，且烧制得到的生态水泥安定性良好。(3)本专利技术中预拌厂废渣与建筑固废物性一致，在窑内会形成均相或相畴极小的微分体系，这种体系更有利于提高并保持粉体的混合均匀度，在生料煅烧过程中，粒子之间混合愈均匀，则愈有利于粒子之间的相互接触和反应，更容易形成大量C3A、C4AF和C2S，提高水泥质量，本专利技术所制备的生态水泥性能均满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中P·O42.5普通硅酸盐水泥性能指标。附图说明图1为搅拌站废渣的X射线衍射分析图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥，通过如下方法制备得到：(1)将35份建筑固废破碎后，与25份预拌厂废渣和10份磷渣磨至0.08mm方孔筛筛余不大于15％；所述建筑固废为废弃混凝土，化学组分中CaO的含量为35～45wt％、SiO2的含量为15～30wt％、Al2O3的含量为2～6wt％、MgO的含量为0～3wt％、SO3的含量为0～1wt％；所述预拌厂废渣的比表面积≥400m2/kg，主要组成成分为：CaO≥40％，SiO2≥15％，Al2O3≥10％，MgO≤2％、SO3≤2％；所述磷渣为急冷磷渣，其中P2O5≤3％；(2)将步骤(1)中磨细过后的粉料混合赤泥5份、2.5份电石渣和0.8份铁粉配制成水泥生料，所述铁粉为低品位铁矿石；(3)将步骤(2)中水泥生料送入干法旋窑系统，窑内1200℃煅烧50分钟，制成生态硅酸盐熟料；(4)步骤(3)所得生态硅酸盐熟料复配15份掺合料和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥，其特征在于，各组分按重量份数计为：预拌厂废渣10~25份、建筑固废35~50份、磷渣10~20份、铁粉0.8~1.5份、赤泥5~10份、电石渣0.5~2.5份、二水石膏1~3份和掺合料0~15份。/n

【技术特征摘要】
1.一种以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥，其特征在于，各组分按重量份数计为：预拌厂废渣10~25份、建筑固废35~50份、磷渣10~20份、铁粉0.8~1.5份、赤泥5~10份、电石渣0.5~2.5份、二水石膏1~3份和掺合料0~15份。


2.根据权利要求1所述的以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥，其特征在于，所述建筑固废为废弃混凝土、废砂浆或废砖，其化学组分中CaO的含量为35~45wt%、SiO2的含量为15~30wt%、Al2O3的含量为2~6wt%、MgO的含量为0~3wt%、SO3的含量为0~1wt%。


3.根据权利要求1所述的以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥，其特征在于，所述预拌厂废渣为商品混凝土预拌厂内经砂石分离机分离，压滤干燥之后的粉末状颗粒，比表面积≥400m²/kg，主要组成成分为：CaO≥40%，SiO2≥15%，Al2O3≥10%，MgO≤2%、SO3≤2%。


4.根据权利要求1所述的以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥，其特征在于，所述磷渣为急冷磷渣，其中P2O5≤3%。


5.根据权利要求1所述的以预拌厂废渣为原料的绿色生态水泥，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：代飞，王军，赵日煦，张恒春，黄汉洋，杨文，吴雄，
申请(专利权)人：中建商品混凝土有限公司，中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42