一种高抗压强度的矿渣再利用水泥及其制备方法技术

本申请涉及水泥制造技术领域，具体公开了一种高抗压强度的矿渣再利用水泥及其制备方法，所述高抗压强度的矿渣再利用水泥包括如下重量份的原料：水泥熟料45

【技术实现步骤摘要】
一种高抗压强度的矿渣再利用水泥及其制备方法


[0001]本申请涉及水泥制造
，更具体地说，它涉及一种高抗压强度的矿渣再利用水泥及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国产业结构的调整和升级，高能耗的产业逐渐被列入了淘汰或者限制类产业目录，传统的干法水泥制备工艺由于能耗较高、污染严重，而被列为限制类产业。新型干法水泥烧制工艺被列为了鼓励类产业，大规模、高产量的节能型水泥生产仍属于发展前景较好的产业，因此，如何降低水泥制备时的能源消耗将成为行业技术研究的重点。
[0003]目前，采用工业固废替代或部分替代水泥生产原料成为了一种可持续发展的生产方式，还能够降低生产成本。但是，很多工业固废中成分复杂，有些成分在水泥熟料烧制过程中能够发挥重要作用，有些成分的作用相对较弱。水泥熟料烧制是将原料按照适当比例混合、粉磨得到生料，然后高温烧结至熔融状态再冷却，高温烧结时主要包括水分蒸发、砂岩脱水、石灰石分解、固相反应、液相反应等过程，但是，并非所有原料在每一个过程中都参与反应，如何调整各种原料的比例，使其充分发挥作用，才能保证既利用了废料又不降低水泥的性能。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为现有的节能型水泥对矿渣的利用率较低，导致能源消耗率低的同时，制得的节能型水泥的力学性能也较差。

技术实现思路

[0005]为了提高节能型水泥的抗压强度，本申请提供一种高抗压强度的矿渣再利用水泥及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种高抗压强度的矿渣再利用水泥及其制备方法，采用如下的技术方案：一种高抗压强度的矿渣再利用水泥，其包括如下重量份的原料：水泥熟料45
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65份、脱硫石膏8
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15份、矿渣12
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20份、石灰石2
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6份、粉煤灰5
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15份、矿粉2
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4份；所述矿渣为碱性矿渣。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请水泥原料中加入了水泥熟料、脱硫石膏、矿渣、石灰石、粉煤灰、矿粉，其中，矿渣采用的碱性矿渣，碱性矿渣中多含有CaO、MgO等碱性氧化物，使矿渣本身具有微弱水硬性，使制得的节能型水泥具有较好的抗压强度、抗渗等级，并且具有较快的凝结速度；同时，脱硫石膏能够进一步向原料中提供更多的钙元素，能够生成更多的C3S、C3A的成分，有助于提高水泥的强度；本申请中的脱硫石膏、矿渣、石灰石、粉煤灰、矿粉，为水泥熟料提供钙、硅、铁、铝等元素，可以使固废得到有效的利用，避免因固废堆积造成资源的浪费。
[0008]作为优选，所述高抗压强度的矿渣再利用水泥包括如下重量份的原料：水泥熟料50
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60份、脱硫石膏10
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12份、矿渣15
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18份、石灰石3
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4份、粉煤灰8
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12份、矿粉2.5
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3.5份。
[0009]通过采用上述技术方案，本申请通过优化高抗压强度的矿渣再利用水泥各个原料之间的配比，提高了原料的利用率，同时使制得的高抗压强度的矿渣再利用水泥具有较高的抗压强度、较快的凝结时间和较高的抗渗等级。
[0010]作为优选，所述碱性矿渣中CaO的含量为35
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40％。
[0011]通过采用上述技术方案，本申请通过限定碱性矿渣中CaO的含量，使碱性矿渣中保持较高的CaO含量，可以提供更多的钙元素，有利于提高水泥的凝结速度，同时使水泥具有更高的抗压强度。
[0012]作为优选，所述原料中还包括4
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8重量份的稀土矿。
[0013]通过采用上述技术方案，本申请中加入稀土矿，可提高熟料水化活性，增加水泥熟料早期和后期强度，使制得的高抗压强度的矿渣再利用水泥的7d抗压强度达到48.9MPa，28d抗压强度达到65.5MPa。
[0014]作为优选，所述原料中还包括2
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6重量份的石英砂选矿污泥。
[0015]通过采用上述技术方案，本申请中的原料中还添加有石英砂选矿污泥，石英砂选矿污泥中含有大量的硅元素，硅元素水化之后有利于提高水泥的强度。
[0016]作为优选，所述石英砂选矿污泥中SiO2含量≥75％。
[0017]作为优选，所述水泥熟料的原料包括如下重量份的组分：石灰石40
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60份、粘土15
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25份、铁尾矿10
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15份。
[0018]通过采用上述技术方案，本申请通过优化高抗压强度的矿渣再利用水泥中水泥熟料各个组分之间的配比，提高了原料的利用率，同时使制得的高抗压强度的矿渣再利用水泥具有较高的抗压强度、较快的凝结时间和较高的抗渗等级。
[0019]第二方面，本申请提供一种高抗压强度的矿渣再利用水泥的制备方法，采用如下的技术方案：一种高抗压强度的矿渣再利用水泥的制备方法，包括以下步骤：1)将水泥熟料、脱硫石膏、矿渣、石灰石进行共混，混合均匀，得到第一混合物；2)在第一混合物中加入其余原料进行共混，混合均匀，得到第二混合物；3)然后对第二混合物进行粉磨，至第二混合物颗粒大小为10
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40μm时，得到高抗压强度的矿渣再利用水泥。
[0020]通过采用上述技术方案，本申请将水泥熟料、脱硫石膏、矿渣、石灰石、粉煤灰、矿粉，按一定顺序进行共混，使矿渣、粉煤和矿粉均匀分散在原料中，有效减少了物料混合不均的现象，从而使制备的高抗压强度的矿渣再利用水泥具有较好的抗压强度、较快的凝结速度和较高的抗渗等级。
[0021]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请水泥原料中加入了水泥熟料、脱硫石膏、矿渣、石灰石、粉煤灰、矿粉，其中，矿渣采用的碱性矿渣，碱性矿渣中多含有CaO、MgO等碱性氧化物，使矿渣本身具有微弱水硬性，使制得的节能型水泥具有较好的抗压强度、抗渗等级，并且具有较快的凝结速度；同时，脱硫石膏能够进一步向原料中提供更多的钙元素，能够生成更多的C3S、C3A的成分，有助于提高水泥的强度；本申请中的脱硫石膏、矿渣、石灰石、粉煤灰、矿粉，为水泥熟料提供钙、硅、铁、铝等元素，可以使固废得到有效的利用，避免因固废堆积造成资源的浪费。
[0022]2、本申请中制得的高抗压强度的矿渣再利用水泥，具有较好的抗压强度，28d抗压
强度达到65.5MPa，凝结速度有所提高，初凝时间为75min，终凝时间为116min，本申请制备的水泥用于混凝土的制备，得到混凝土抗渗性能较好，抗渗等级可达到P10。
具体实施方式
[0023]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。原料
[0024]脱硫石膏：自制，其中附着水≤20％，结晶水≥16％，SO3≥44.1％；矿渣：自制，其质量系数≥1.3；矿粉：自制，其比表面积≥420m2/kg，7天活性指数≥70％，28天活性指数≥95％；其余原料均为普通市售材料。制备例
[0025]制备例1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗压强度的矿渣再利用水泥，其特征在于，其包括如下重量份的原料：水泥熟料45
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65份、脱硫石膏8
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15份、矿渣12
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20份、石灰石2
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6份、粉煤灰5
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15份、矿粉2
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4份；所述矿渣为碱性矿渣。2.根据权利要求1所述的高抗压强度的矿渣再利用水泥，其特征在于：所述高抗压强度的矿渣再利用水泥包括如下重量份的原料：水泥熟料50
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60份、脱硫石膏10
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12份、矿渣15
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18份、石灰石3
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4份、粉煤灰8
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12份、矿粉2.5
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3.5份。3.根据权利要求1所述的高抗压强度的矿渣再利用水泥，其特征在于：所述碱性矿渣中CaO的含量为35
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40%。4.根据权利要求1所述的高抗压强度的矿渣再利用水泥，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞，宁江桥，马荣，
申请(专利权)人：辛集市钢信新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：