一种节能环保型建筑用水泥及其生产工艺制造技术

本发明专利技术提供一种节能环保型建筑用水泥及其生产工艺，涉及建筑水泥技术领域，该水泥包括如下重量份的原料：石灰石、铅锌尾矿、石膏、改性三乙醇胺、钢渣、粉煤灰、废旧轮胎粉末、水稻壳。通过本发明专利技术制作出的水泥具有强度高、孔隙小、比表面积大、细度高等优点，还能将废弃的稻壳和废旧轮胎进行处理后添加在原料中，不仅提高水泥的耐折强度以及密实度，还实现废弃资源的回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种节能环保型建筑用水泥及其生产工艺
本专利技术涉及建筑水泥
，具体涉及一种节能环保型建筑用水泥及其生产工艺。
技术介绍
水泥是粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。早期石灰与火山灰的混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。水泥包括硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥以及以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥。其中硅酸盐水泥广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。硅酸盐水泥具有凝结硬化快，早期强度及后期强度高，抗冻性好，抗碳化性能好以及干缩小等优点。稻壳是大米加工后的主要副产品，稻壳约占稻谷籽粒重量的20％。我国人口数量在逐年增多，我国的稻谷产量也是逐年递增，每年会产生大量的稻壳，这些稻壳少部分被用于日常生活中烧火做饭，大部分作为“垃圾”随意堆放或者焚烧，对土地和生态环境造成了一定的影响。随着科学的不断进步，稻壳的潜在价值逐渐被人们所关注，人们开始对稻壳的综合利用不断进行开发和研宄，但是相对于数量庞大的稻壳来说，稻壳的利用率仍然很低。废旧轮胎是可以再利用的资源，其循环利用和综合利用水平是衡量一个国家经济发展的重要标志之一。废轮胎是一种固体废弃物，堆放在露天环境会造成环境污染和火灾，因而被称之为“黑色污染”。中国已成为继美国、日本之后的第三个汽车年产超千万辆的国家，并成为世界第二大轮胎生产国。受到国家标准《机动车运行安全技术条件》(GB7258)和“三不包”轮胎的限制，我国废旧轮胎翻新制造企业70％处于停产或半停产状态，目前大量的废旧轮胎无法循环利用，造成了极大的资源浪费和环境污染。中国废旧轮胎回收后主要用于翻新制，所以行业对废旧轮胎的资源化和无害化利用处理水平很低。作为“黑色污染”的废旧轮胎再利用已成为亟待解决的重大问题。水泥的粉磨过程是一个把电能最终转换成水泥产品颗粒表面能的过程，在粉磨过程中会消耗大量的能量，除此之外水泥生产过程中排放的CO2、SO2、粉尘等也是造成环境污染的很重要的因素。水泥助磨剂大多为表面活性剂，向水泥粉磨系统中添加适量的助磨剂能够对水泥熟料等颗粒表面进行改性，能够有效缓解水泥颗粒团聚现象，改善因其造成的糊球和粘衬板等现象，提高水泥生产产量，从而可以达到节能减排的目的。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种节能环保型建筑用水泥及其生产工艺，通过石灰石、铅锌尾矿、石膏、改性三乙醇胺、钢渣、粉煤灰、废旧轮胎粉末、水稻壳等制造建筑用水泥，本专利技术制作的水泥不仅具有强度高、孔隙小、比表面积大、细度高等优点，还能将废弃的稻壳和废旧轮胎进行利用，实现废弃资源回收利用。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种节能环保型建筑用水泥，水泥包括如下重量份的原料：石灰石70-80份、铅锌尾矿10-14份、石膏2-3份、改性三乙醇胺1-3份、钢渣5-10份、粉煤灰10-20份、废旧轮胎粉末5-10份、水稻壳10-15份。进一步地，水泥的生产工艺为：(1)按配比称取原料，将石灰石、铅锌尾矿、钢渣、水稻壳混合粉碎，并通过球磨机磨细，调制成生料；(2)将步骤(1)调制好的生料放入水泥窖中，高温煅烧后取出，自然冷却至室温，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料；(3)将步骤(2)得到的硅酸盐水泥熟料投入粉碎机中粉碎，得到粉碎料，向粉碎料中添加改性三乙醇胺，再加入球磨机中磨细，得到硅酸盐水泥熟料粉末；(4)向步骤(3)中得到的硅酸盐水泥熟料粉末中依次加入石膏、减水剂、废旧轮胎粉末，混合均匀后过筛，得到水泥。进一步地，步骤(2)将水泥窖升温至200-300℃后，将石灰石、铅锌尾矿、钢渣、水稻壳放入水泥窖后，将水泥窖升温至1300℃-1350℃对生料进行煅烧。进一步地，步骤(4)中水泥过80μm方孔筛筛余不大于10％，过45μm方孔筛筛余不大于30％。进一步地，石膏由二水石膏、脱硫石膏或脱硫石膏中的一种或几种按任意比例混合制得。进一步地，改性三乙醇胺的制备方法为：(1)先将三乙醇胺投入到带有搅拌桨的四口烧瓶A中，然后向四口烧瓶A中加入反应物总量3％的对甲苯磺酸作为催化剂；(2)在搅拌桨连续搅拌下，分次向四口烧瓶A中加入马来酸酐，反应至体系中酸值不再降低为止，得到马来酸三乙醇胺酯，将马来酸三乙醇胺酯配制成50％马来酸三乙醇胺酯水溶液；(3)将马来酸酐与水混合配制得到50％马来酸酐水溶液，将烯丙基聚乙二醇与水混合配制得到50％烯丙基聚乙二醇水溶液；将过硫酸铵与水混合配制得到50％过硫酸铵水溶液；(4)将50％马来酸三乙醇胺酯水溶液、50％马来酸酐水溶液和50％烯丙基聚乙二醇水溶液依次加入带有搅拌桨的四口烧瓶B中，并一边搅拌一边向四口烧瓶B中加入50％过硫酸铵水溶液，在70-80℃下反应4小时；(5)将反应的液体冷却至常温，调节pH，得到黄棕色透明液体，即为改性三乙醇胺。进一步地，步骤(2)在110-130℃、40-60r/min的搅拌速度下，向四口烧瓶中分次添加马来酸酐，所述马来酸酐和三乙醇胺的摩尔比为(1.2-1.5)：1。进一步地，步骤(3)中的烯丙基聚乙二醇是数均分子量为2000的聚合物，所述步骤(4)中添加的烯丙基聚乙二醇：马来酸酐：马来酸三乙醇胺酯的摩尔比为1:1:1.5，添加的过硫酸铵是反应总量的4-5％。进一步地，步骤(5)是加入50％的氢氧化钠水溶液对溶液的酸碱度进行调节，直至溶液的pH值达到7.0±0.5为止。进一步地，废旧轮胎粉末的颗粒尺寸为40μm-50μm。(三)有益效果本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种节能环保型建筑用水泥及其生产工艺。本专利技术提供了一种节能环保型建筑用水泥及其生产工艺，采用石灰石、铅锌尾矿、石膏、改性三乙醇胺、钢渣、粉煤灰、废旧轮胎粉末、水稻壳等制造建筑用水泥。磨细的钢渣是一种活性比较低的胶凝性材料，钢渣中含有C2S、C3S、C4AF等与水泥相似的矿物相成分，这些矿物相能够参与水化反应，但是由于钢渣的低温冷却处理过程使得这些矿物相的活性相对较低。钢渣中还有超过30％的惰性矿物相，如FeOx和RO相等，这些惰性矿物会阻碍胶凝材料在水中的溶解，抑制水化反应的进程。橡胶作为一种弹性材料添加到混凝土中可以增加混凝土的韧性和延展性，稻壳灰的掺入使得混凝土中的Ca(OH)2减少，稻壳灰具有含硅量高、比表面积巨大和多孔性等特征，使水泥制品中的无害孔(即小于20nm的孔)显著增加，使得孔隙明显细化，混凝土的密实度增加。改性三乙醇胺具有很强的极性，改性三乙醇胺上的极性基团-NH2和-OH会吸附在水泥颗粒表面的裂纹上，降低裂纹表面的自由能，降低水泥物料表面的强度，从而物料物料粉碎变得更加容易，改善水泥质量，提高水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能环保型建筑用水泥，其特征在于，所述水泥包括如下重量份的原料：石灰石70-80份、铅锌尾矿10-14份、石膏2-3份、改性三乙醇胺1-3份、钢渣5-10份、粉煤灰10-20份、废旧轮胎粉末5-10份、水稻壳10-15份。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能环保型建筑用水泥，其特征在于，所述水泥包括如下重量份的原料：石灰石70-80份、铅锌尾矿10-14份、石膏2-3份、改性三乙醇胺1-3份、钢渣5-10份、粉煤灰10-20份、废旧轮胎粉末5-10份、水稻壳10-15份。


2.根据权利要求1所述一种节能环保型建筑用水泥，其特征在于：所述水泥的生产工艺为：
(1)按配比称取原料，将石灰石、铅锌尾矿、钢渣、水稻壳混合粉碎，并通过球磨机磨细，调制成生料；
(2)将步骤(1)调制好的生料放入水泥窖中，高温煅烧后取出，自然冷却至室温，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料；
(3)将步骤(2)得到的硅酸盐水泥熟料投入粉碎机中粉碎，再加入球磨机中磨细，得到硅酸盐水泥熟料粉末；
(4)向步骤(3)中得到的硅酸盐水泥熟料粉末中依次加入石膏、改性三乙醇胺、减水剂、废旧轮胎粉末，混合均匀后过筛，得到水泥。


3.根据权利要求2所述一种节能环保型建筑用水泥，其特征在于，所述步骤(2)将水泥窖升温至200-300℃后，将石灰石、铅锌尾矿、钢渣、水稻壳放入水泥窖后，将水泥窖升温至1300℃-1350℃对生料进行煅烧。


4.根据权利要求2所述一种节能环保型建筑用水泥，其特征在于：所述步骤(4)中水泥过80μm方孔筛筛余不大于10％，过45μm方孔筛筛余不大于30％。


5.根据权利要求1或2所述一种节能环保型建筑用水泥，其特征在于，所述石膏由二水石膏、脱硫石膏或脱硫石膏中的一种或几种按任意比例混合制得。


6.根据权利要求1所述一种节能环保型建筑用水泥，其特征在于，所述改性三乙醇胺的制备方法为：
(1)先将三乙醇胺投入到带有搅拌桨的四口烧瓶A中，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑百文，
申请(专利权)人：北京鸿成科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11