【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水泥生产工艺，尤其涉及一种硫铝酸盐水泥及其制备方法。
技术介绍
1、目前钢铁厂烟气排放前大多已采用脱硫装置，而经脱硫工艺后产生的灰渣与普通粉煤灰相比较，其形态、成分、性质都产生了很大的变化，因此对于脱硫灰渣的资源化综合利用方式需进行深入的探索研究。
2、随着烟气脱硫技术在燃煤电力工业的推广普及，脱硫副产物的处置与利用问题随之而来。湿法脱硫工艺产生的副产物为纯度较高的石膏，处置利用相对简单而干法、半干法脱硫工艺产生的脱硫副产物成份则复杂得多。
3、大量脱硫副产物(以下称脱硫灰)无法得到有效利用，直接填埋在地下，这是因为脱硫灰钙硫元素含量较高，在应用中会出现各种使用问题，特别是半干法脱硫灰由于成分更加复杂，问题也更加显著，比如水泥so3含量超标会在水化过程中形成破坏浆体结构的矿物而严重降低安定性，因而在用作水泥原料时只能少量作为添加剂加入；脱硫灰中钙含量偏高，在使用过程中有可能引起水化膨胀而造成工程构件安定性不良，从而限制脱硫灰在常规
的应用在用；由于脱硫灰含有高硫高钙，制作砖瓦砌块时则会导致泛霜量增加，而且鼓泡现象，严重影响产品的质量；在保存脱硫灰时，其中的硫元素大部分以亚硫酸钙的形式存在而具有高温不稳定性，贮存方式不合理则有可能使重新释放出来造成二次污染。
4、迄今为止，还没有针对半干法脱硫副产物的成熟的利用途径，不经预处理的直接利用都有一定的局限性，脱硫灰只有很少一部分得到利用，绝大部分被抛弃或贮存，已成为一种新型的固体废弃物。
技术实现思路<
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种硫铝酸盐水泥及其制备方法。该制备方法利用半干法脱硫灰作为原料，不仅可以实现半干法脱硫灰的资源化利用，而且可以节约石灰消耗、促进co2减排。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种硫铝酸盐水泥的制备方法，该制备方法包括：
3、s1、向半干法脱硫灰中加入去离子水，进行第一步预处理，再加入碱性醇胺，进行第二步预处理，得到预处理后的半干法脱硫灰；
4、s2、将石膏、铝矾石、石灰石、预处理后的半干法脱硫灰、金属氧化物添加剂混合形成生料，对生料均化、煅烧，形成熟料，得到所述硫铝酸盐水泥；
5、其中，s2中，以质量百分比计，生料中各成分的质量为：石膏5％-50％、铝矾石14％-40％、石灰石20％-55％、预处理后的半干法脱硫灰5％-25％、金属氧化物添加剂0.25％-3％，各成分的质量总和为100％。
6、与传统水泥相比，硫铝酸盐水泥中的硫元素主要以石膏caso4的形式存在，可以在一定程度上抑制硫元素对水泥的不利影响。硫铝酸盐具有显著的早强、高强特点，石膏、半干法脱硫灰中的钙元素可作为水泥熟料养护过程中有效结胶成分。半干法脱硫灰中含有的亚硫酸钙在硫铝酸盐水泥生产过程中经过高温和富氧煅烧环境可以迅速氧化为硫酸钙，避免释放so2，有效降低水泥生产过程中的环境污染。
7、根据本专利技术的具体实施方案，上述半干法脱硫灰可以是半干法脱硫工艺产生的脱硫副产物，所述半干法脱硫灰一般包含亚硫酸钙、硫酸钙、氧化钙、少量氢氧化钙、少量氯化钙和少量碳酸钙。
8、根据本专利技术的具体实施方案，s1中，所述第一步预处理是水化预处理。在第一步预处理中，所述半干法脱硫灰与水混合后会发生膨胀，以避免脱硫灰与硫铝酸盐水泥熟料的水化程度存在差异导致对水泥产生不利影响。在一些具体实施方案中，所述去离子水的质量一般控制为半干法脱硫灰质量的5％-10％。
9、根据本专利技术的具体实施方案，s1中，则所述第一步预处理还一般包括对膨胀后的半干法脱硫灰进行研磨。经过研磨的半干法脱硫灰的平均粒径为60μm-80μm。
10、根据本专利技术的具体实施方案，s1中，所述第二步预处理将碱性醇胺与半干法脱硫灰混合，可以促进脱硫灰中的硅元素和氧元素与钙结合而发生急凝，从而加快水化反应，并可以抑制水泥熟料水化过程中形变程度以及抑制so32-气化(即形成so2气体)析出。
11、根据本专利技术的具体实施方案，s1中，在第二步处理中，所述碱性醇胺的质量一般为半干法脱硫灰质量的1％-3％。
12、根据本专利技术的具体实施方案，s1中，所述碱性醇胺一般选用无毒或者弱毒性的有机物，具体可以选用碳数小于等于10的脂肪族醇胺。例如，所述碱性醇胺可以包括三乙醇胺和/或单乙醇胺等脂肪族醇胺。
13、根据本专利技术的具体实施方案，s1中，所述第二步预处理还一般包括对与碱性醇胺混合后的半干法脱硫灰进行研磨。经过研磨的半干法脱硫灰的平均粒径为60μm-80μm。
14、根据本专利技术的具体实施方案，s2中，所述石膏在生料中的质量占比可以控制为5％-40％，进一步可以控制为5％-25％、5％-23％等。
15、根据本专利技术的具体实施方案，s2中，所述预处理后的半干法脱硫灰在生料中的质量占比可以控制为5％-23％。
16、根据本专利技术的具体实施方案，s2中，所述铝矾石在生料中的质量占比可以控制为20％-40％。
17、根据本专利技术的具体实施方案，s2中，所述石灰石在生料中的质量占比可以控制为25％-55％。
18、根据本专利技术的具体实施方案，s2中，所述石膏、铝矾石、石灰石、预处理后的半干法脱硫灰的质量比可以控制为50:15:20:15、40:15:30:15、40:15:25:20等。
19、根据本专利技术的具体实施方案，s2中，向生料中添加金属氧化物添加剂可以增加硫铝酸盐水泥的碱度，进而强化水泥的减水能力，提高水泥强度和抗冻、抗渗、滤波性能。在一些具体实施方案中，所述金属氧化物添加剂可以包括氧化钠(na2o)、氧化铈和两性金属氧化物等中的一种或两种以上的组合。所述两性金属氧化物可以是氧化锌(zno)等。所述金属氧化物添加剂在生料中的质量占比一般控制为0.25％-3％，例如可以是0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％等。
20、在一些具体实施方案中，当金属氧化物添加剂包括氧化钠和氧化锌时，所述氧化钠和氧化锌的质量比可以控制为1.8:0.2。当金属氧化物添加剂包括氧化钠和氧化铈时，所述氧化钠和氧化铈的质量比可以控制为1.8:0.2。
21、根据本专利技术的具体实施方案，s2中，所述均化的时间为20min-60min，优选为30min。
22、根据本专利技术的具体实施方案，s2中一般还包括对均化后的生料进行研磨，经过研磨后的生料的平均粒径一般控制20-60μm，例如可以为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm。
23、根据本专利技术的具体实施方案，经过研磨后的生料在重力影响下会产生一定程度的粒径分层，此时对研磨后的生料再次均化可解决粒径分层的问题，提高制备效果的准确性。即，上述硫铝酸盐水泥的制备方法可以在s2步骤中进行多次均化以提高实验结果的准确性，每次均化的时间可以控制为20min-60min、优选为30min。例如，s2中可以对生料进行两次均化，然本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硫铝酸盐水泥的制备方法，该制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，S1中，在第一步预处理中，所述去离子水的质量为半干法脱硫灰质量的5％-10％；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，S1中，所述碱性醇胺包括脂肪族醇胺，所述脂肪族醇胺的碳数小于等于10。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，S1中，所述脂肪族醇胺包括三乙醇胺和/或单乙醇胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，S2中，所述石膏在生料中的质量占比为5％-25％，所述铝矾石在生料中的质量占比为20％-40％，所述石灰石在生料中的质量占比为25％-55％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述金属氧化物添加剂包括氧化钠、氧化铈、两性金属氧化物中的一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述两性金属氧化物包括氧化锌。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，S2中，所述均化的时间为20min-60min。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，S2中，所述煅烧
10.一种硫铝酸盐水泥，其是由权利要求1-9任一项所述的制备方法得到的。
11.根据权利要求10所述的硫铝酸盐水泥，所述硫铝酸盐水泥的28d期龄抗压强度≥45MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种硫铝酸盐水泥的制备方法，该制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，s1中，在第一步预处理中，所述去离子水的质量为半干法脱硫灰质量的5％-10％；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，s1中，所述碱性醇胺包括脂肪族醇胺，所述脂肪族醇胺的碳数小于等于10。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，s1中，所述脂肪族醇胺包括三乙醇胺和/或单乙醇胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，s2中，所述石膏在生料中的质量占比为5％-25％，所述铝矾石在生料中的质量占比为20％-40％，所述石灰石在生料中的质量占比为25％-55％。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春晓，王建华，朱繁，邱明英，余良，郝景章，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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