【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水泥建材，尤其涉及一种环保水泥及其制备方法。
技术介绍
1、工业固废，即工业固体废弃物，是指人类在工业建设、生产等过程中产生的固态废弃物质，工业固废包含一般工业固废和危险固废，两者的区别主要在于其是否具有危险特性。一般工业固废多数为工业生产过程中所产生的副产物，如煤矿企业产生的煤矸石、钢铁企业产生的钢渣等。
2、水泥，通常是指粉状水硬性无机胶凝材料，水泥为粉状水硬性无机胶凝材料，其在加水搅拌后成浆体，且能够在空气中硬化或在水中更好的硬化，并能够把砂、石等材料牢固地胶结在一起。
3、但是目前工业废弃物在水泥中的利用效率不高，并且在水泥熟料高温烧成过程中，有机组分大部分分解挥发，而大部分无机有害组分如铅、铬等元素则会保留在熟料中，从而使得通用水泥中有害组分含量增加。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种铬含量较低的环保水泥。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种环保水泥，通过加入特殊的除铬剂，可以吸附并负载六价铬，并且其层状结构可以阻止硫酸亚铁因静电吸引产生的团聚，提高硫酸亚铁的分散性，通过对其改性，能与六价铬、铅等重金属离子进行络合，提高了对六价铬的吸附能力，进而增强了除铬性能。
3、为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
4、一种环保水泥，包括如下组分：石灰石、钢渣、粉煤灰、页岩、煤矸石。
5、优选的，所述环保水泥，以重量份计，
6、优选的，所述环保水泥，其制备方法如下：
7、s1原料破碎：按配方称取各组分，将石灰石、页岩、煤矸石分别使用破碎机进行破碎、混合得到的生料；
8、s2研磨：向生料中加入助磨剂进行研磨，得到细磨后的生料；
9、s3制备熟料：向生料中加入水、助烧剂搅拌压实后煅烧，冷却得到熟料；
10、s4制备水泥：将熟料与脱硫石膏、钢渣、粉煤灰混合得到熟料混合物，然后向熟料混合物中加入除铬剂进行粉磨加工，得到水泥粉末；
11、s5包装：水泥粉末经称重、封装得到所述环保水泥。
12、优选的，所述s2步骤中助磨剂为三聚甘油单月桂酸酯、偏苯三甲酸酐甘油酯、十二烷基胺聚氧乙烯醚中的一种或两种及两种以上的混合；所述助磨剂的添加量为生料质量的0.05-1％；所述助磨剂的作用为提高粉磨效率和降低水泥球磨过程中的能量消耗，而又不损害水泥的性能。
13、优选的，所述s3步骤中助烧剂为四聚磷酸钠和/或甲基磺酸钙。
14、进一步优选的，所述助烧剂为质量比为2-3:1的四聚磷酸钠与甲基磺酸钙的混合物。
15、优选的，所述s4步骤中脱水石膏的用量为熟料质量的3-5％。
16、优选的，所述s4步骤中除铬剂为蒙脱石粉、硫酸亚铁形成的混合物；其添加量为熟料混合物质量的0.05-0.1％，所述蒙脱石粉、硫酸亚铁的质量比为1：2-5。
17、进一步优选的，所述除铬剂的制备方法如下：
18、(4)将蒙脱石破碎、研磨过筛后置于磷酸水溶液中浸泡、水洗、焙烧得到预处理蒙脱石粉；
19、(5)将二硫代水杨酸、预处理蒙脱石粉、n,n-二甲基甲酰胺混合反应，反应完毕后过滤，收集滤渣，滤渣经水洗干燥后得到改性蒙脱石粉；
20、(6)将硫酸亚铁用水溶解后，加入改性蒙脱石粉，搅拌，离心，收集固体物，水洗、醇洗、干燥、粉碎、过筛后得到所述除铬剂。
21、更进一步优选的，所述除铬剂的制备方法如下，包括如下步骤：
22、(1)将蒙脱石破碎、研磨过筛后置于磷酸水溶液中浸泡、水洗、焙烧得到预处理蒙脱石粉；
23、(2)将二硫代水杨酸、预处理蒙脱石粉、n,n-二甲基甲酰胺混合反应，反应完毕后过滤，收集滤渣，滤渣经水洗干燥后得到改性蒙脱石粉。
24、(3)将改性蒙脱石粉加入甲苯中，超声分散后升温，加入3-氨丙基乙氧基硅烷搅拌反应，过滤，收集固体物，洗涤干燥研磨得到表面处理的蒙脱石粉；
25、(4)在n2条件下，将二亚乙基三胺五乙酸与二氯乙烷混合后，滴加亚硫酰氯，加入步骤(3)得到的表面处理的蒙脱石粉反应，过滤，收集滤渣，将滤渣洗涤干燥后得到络合型蒙脱石粉；
26、(5)将硫酸亚铁用水溶解后，加入络合型蒙脱石粉，搅拌，离心，收集固体物，水洗、醇洗、干燥、粉碎、过筛后得到所述除铬剂。
27、水泥的生产原料中含有较高含量的六价铬离子，六价铬不仅有毒而且还具有较强的氧化性，当水泥与水混合时，含有六价铬的化合物溶解于水中并释放出来会对施工人员的皮肤、呼吸道黏膜等组织产生刺激、腐蚀和毒性。蒙脱石粉具有比较大的比表面积，可以吸附并负载六价铬离子，提高原料组分之间的相容性，使水泥结构更加致密，进而提高水泥的强度；并且其层状结构可以阻止硫酸亚铁因静电吸引产生的团聚，提高硫酸亚铁的分散性，促进硫酸亚铁与铬离子之间的电子交换，从而提高硫酸亚铁的还原能力。虽然蒙脱石粉对六价铬具有一定的吸附效果，但是吸附量较低，通过对蒙脱土的插层改性，增大了其层间距和比表面积，使得蒙脱土在体系中均匀分散。再通过对蒙脱石粉的修饰改性，蒙脱石粉表面的二亚乙基三胺五乙酸能与六价铬、铅等重金属离子进行络合，提高了对六价铬的吸附能力，进而增强了除铬性能。
28、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
29、1、本专利技术的绿色环保水泥中各原料的成分搭配合理，能够促进水泥熟料的烧结反应，提高水泥熟料的综合性能，并且利用了钢渣、粉煤灰、煤矸石等工业固废，提高了工业固废利用的程度，绿色环保还能够降低成本，有利于保护环境；
30、2、本专利技术通过在熟料混合物中添加由蒙脱土与硫酸亚铁形成的混合物除铬剂，使得蒙脱土在体系中均匀分散，通过对蒙脱石粉的修饰改性，蒙脱石粉表面的二亚乙基三胺五乙酸能与六价铬、铅等重金属离子进行络合，提高了对六价铬的吸附能力，进而增强了除铬性能。
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1.一种环保水泥，其特征在于，包括如下组分：石灰石、钢渣、粉煤灰、页岩、煤矸石。
2.如权利要求1所述的环保水泥，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：60-100份石灰石、15-25份钢渣、15-30份粉煤灰、5-15份页岩、5-15份煤矸石。
3.如权利要求1或2所述的环保水泥，其特征在于：其制备方法如下：
4.如权利要求3所述的环保水泥，其特征在于：所述S2步骤中助磨剂为三聚甘油单月桂酸酯、偏苯三甲酸酐甘油酯、十二烷基胺聚氧乙烯醚中的一种或两种及两种以上的混合；所述助磨剂的添加量为生料质量的0.05-1％。
5.如权利要求3所述的环保水泥，其特征在于：所述S3步骤中助烧剂为四聚磷酸钠和/或甲基磺酸钙。
6.如权利要求5所述的环保水泥，其特征在于：所述助烧剂为质量比为2-3:1的四聚磷酸钠与甲基磺酸钙的混合物。
7.如权利要求3所述的环保水泥，其特征在于：所述S4步骤中除铬剂为蒙脱石粉、硫酸亚铁形成的混合物；其添加量为熟料混合物质量的0.05-0.1％，所述蒙脱石粉、硫酸亚铁的质量比为1：2-5。
...【技术特征摘要】
1.一种环保水泥，其特征在于，包括如下组分：石灰石、钢渣、粉煤灰、页岩、煤矸石。
2.如权利要求1所述的环保水泥，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：60-100份石灰石、15-25份钢渣、15-30份粉煤灰、5-15份页岩、5-15份煤矸石。
3.如权利要求1或2所述的环保水泥，其特征在于：其制备方法如下：
4.如权利要求3所述的环保水泥，其特征在于：所述s2步骤中助磨剂为三聚甘油单月桂酸酯、偏苯三甲酸酐甘油酯、十二烷基胺聚氧乙烯醚中的一种或两种及两种以上的混合；所述助磨剂的添加量为生料质量的0.05-1％。
5.如权利要求3所述的环保水泥，其特征在于：所述s3步骤中助烧剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：李合平，李云成，李善富，夏正蓉，
申请(专利权)人：四川华蓥西南水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：
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