專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種水泥制造方法，尤其涉及一種利用鎂渣制造扭酸鹽鎂渣水泥的方法。
背景技術(shù)：
：水泥在裝修工程中屬于輔料范疇，是不可或缺的工程基礎(chǔ)材料。水泥依照成分的不同，也可分為多種。例如，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥等等。其中，以硅酸鹽水泥最為常用。所謂硅酸鹽水泥，是以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，并添加適量石膏磨細(xì)而成。硅酸鹽水泥的制造包括如下步驟步驟一，把石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料及少量的校正材料經(jīng)破碎后按比例配合、細(xì)磨，并經(jīng)均化調(diào)配為成分合適、分布均勻的生料；步驟二，將生料在水泥工業(yè)窯內(nèi)煅燒至部分熔融，經(jīng)冷卻后得到以硅酸鈣為主要成分的熟料；步驟三，將熟料、石膏、適量混合材共同磨細(xì)成為水泥。在硅酸鹽水泥熟料中添加不同成分，可改變水泥的特性，擴(kuò)大水泥的適用范圍。例如將硅酸鹽水泥熟料和粒化高爐礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，即為礦渣硅酸鹽水泥。此種礦渣硅酸鹽水泥具有抗化學(xué)作用性能高、水化熱低以及經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。又例如，以煉鎂廢渣為原料制成的硅酸鹽鎂渣水泥具有易和性好、耐磨性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。由于煉鎂產(chǎn)業(yè)中會(huì)產(chǎn)生廢渣，若利用煉鎂廢渣生產(chǎn)硅酸鹽鎂渣水泥，不僅可減少污染、保護(hù)環(huán)境，還可顯著降低水泥的生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有技術(shù)中，硅酸鹽鎂渣水泥的制造方法是將質(zhì)量百分比為55%85%的水泥熟料與15%~45%的鎂渣混合研磨而成。然而，由于粉碎、碾碎、高溫煅燒而使得水泥熟料的形成是高能耗過(guò)程，據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)1噸的水泥熟料大約需要消耗3千多兆焦耳的能量。而且，在形成水泥熟料的高溫煅燒過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的C02氣體。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中硅酸鹽鎂渣水泥消耗的水泥熟料比率過(guò)高導(dǎo)致了該種水泥的生產(chǎn)成本相對(duì)較髙，且不利于環(huán)保。再者，由于加入鎂渣的硅酸鹽鎂渣水泥與普通硅酸鹽水泥相比具有較低的早期強(qiáng)度和較長(zhǎng)的凝固時(shí)間，這也進(jìn)一步限制了硅酸鹽鎂渣水泥生產(chǎn)過(guò)程中鎂渣的用量。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種利用鎂渣制造硅^鹽鎂渣水泥的方法，通過(guò)增加鎂渣用量以減少水泥熟料的消耗，從而降低生產(chǎn)過(guò)程中的能耗及減少二氧化碳?xì)怏w的排放，并且，生產(chǎn)出的水泥的早期強(qiáng)度有明顯改善。本發(fā)明所述的利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，包括球磨水泥熟料的步驟，還包括如下步驟-步驟一，球磨鎂渣顆粒，并將球磨后的鎂渣在攪拌磨中繼續(xù)加水研磨為粉末狀；步驟二，將上述粉末狀鎂渣加熱至45(rC50(TC，再水淬至4(TC5(TC;步驟三，將水淬后鎂渣去除水分，并冷卻至常溫后與水泥熟料、石膏按質(zhì)量比為65%80%、20%30%、4%5°/。均勻混合。本發(fā)明所述的利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法中，球磨水泥熟料3060分鐘。本發(fā)明所述的利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法的步驟一中，球磨后鎂渣顆粒的尺寸為80微米至100微米之間。本發(fā)明所述的利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法的步驟一中，攪拌磨研磨后的粉末狀鎂渣的尺寸為40微米。本發(fā)明所述的利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法的步驟一中，攪拌磨研磨鎂渣時(shí)，鎂渣與加水的質(zhì)量比為l:0X)11:0.1之間。本發(fā)明所述的利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法的步驟三中，將水淬后鎂渣加熱至120T以蒸發(fā)掉其中水分。本發(fā)明所述利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法中，通過(guò)細(xì)磨鎂渣并水淬鎂渣來(lái)增強(qiáng)鎂渣的水合性，這樣能改善混合水泥組分即水泥熟料和鎂渣的反應(yīng)性，從而可以在硅酸鹽鎂渣水泥的生產(chǎn)過(guò)程中使用較大量的鎂渣顆粒，即減少了水泥熟料的用量，從而達(dá)到減少制備水泥熟料的能耗、、降低二氧化碳的排放及節(jié)約成本的目的。并且，本發(fā)明所制造的硅酸鹽鎂渣水泥的早期強(qiáng)度也有明顯改善，大大提高了該硅酸鹽鎂渣水泥的適用范圍。圖1為本發(fā)明所述利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法的流程示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法做詳細(xì)說(shuō)明&本發(fā)明所述的利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，是以現(xiàn)有的方法制備出水泥熟料，所述水泥熟料包含如下成分(CaO)3Si02、(CaO)2Si02、(CaO)3A1203、(CaO)4(A120》FeAo本發(fā)明中所用鎂渣包含如下成分二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵，氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、三氧化硅。本發(fā)明中所用石膏包含如下成分CaO、SiOi和水。本發(fā)明通過(guò)細(xì)磨鎂渣，并水淬鎂渣來(lái)增強(qiáng)鎂渣的水合性，這樣能夠改善混合水泥組分即水泥熟料和鎂渣的反應(yīng)性。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明包括如下步驟步驟101，球磨鎂渣顆粒，并將球磨后的鎂渣在攪拌磨中繼續(xù)加7jC研磨為粉末狀。本步驟中，通過(guò)球磨方法減小鎂渣顆粒的尺寸。所述鎂渣顆粒經(jīng)過(guò)球磨，可獲得介于80微米至100微米的尺寸。上述經(jīng)過(guò)球磨后的鎂渣顆粒作為攪拌磨的進(jìn)料，在攪拌磨中進(jìn)一步研磨，以獲得尺寸為40微米的粉末狀鎂渣。在攪拌磨中研磨時(shí)，需加入少量水作為研磨介質(zhì)。本發(fā)明中，攪拌磨中的鎂渣與加入的水的質(zhì)量比為1:0.01-1:0.1。步驟102，將上述粉末狀鎂渣加熱至450t:50(rC,再水淬至4(TC50°c。本步驟中，將粉末狀鎂渣先加熱，再進(jìn)行水淬。需要注意的是，本步驟中所涉及的加熱溫度及水淬溫度需嚴(yán)格控制，這樣才能真正產(chǎn)生增加鎂渣水合反應(yīng)性的效果。步驟103，將水淬后鎂渣去除水分，并冷卻至常溫后與水泥熟料、石膏按質(zhì)量比為65%80%、20%30%、4%5%均勻混合。所述鎂渣、水泥熟料、石膏及其各自所含成分及質(zhì)量比如下表l所示。表l成<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>本步驟中，將水淬后的鎂渣加熱至120攝氏度，即可蒸發(fā)掉其中的水分。所述冷卻至常溫的手段，即以在自然環(huán)境中靜置即可。具體所需的靜置時(shí)聞隨當(dāng)?shù)刈匀粭l件及鎂渣數(shù)量多少而定。本發(fā)明中，所述水泥熟料可在干燥狀況下獨(dú)立球磨。所述鎂渣在球磨之后再在攪拌磨中研磨，機(jī)械地活化了鎂渣，增加了其反應(yīng)性。并且，采用的水淬步驟也增加了鎂渣的反應(yīng)性，導(dǎo)致鎂渣的水合反應(yīng)性增強(qiáng)。本發(fā)明通過(guò)機(jī)械方式(即細(xì)磨方式)和化學(xué)方式(即水淬)增加鎂渣的反應(yīng)性，以降低鎂渣中有害成分對(duì)水泥性能的影響，擴(kuò)大了鎂渣在水泥制造過(guò)程中的用量，也即減少了水泥熟料的用量，從而節(jié)約制備水泥熟料的倉(cāng)嫌及二氧化碳?xì)怏w的排放；同時(shí)，水泥的早期耐壓強(qiáng)度得到有效改善，l天可達(dá)812Mpa,3天可達(dá)1825Mpa。而采用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的硅酸鹽鎂渣水泥的耐壓強(qiáng)度僅為l天l5Mpa,3天516Mpa。下面以對(duì)幾種按不同原料質(zhì)量比例制得的硅酸鹽鎂渣水泥樣品進(jìn)行物理測(cè)試的特性來(lái)說(shuō)明本發(fā)明所制得水泥的耐壓強(qiáng)度改善情況。樣品一1000克水泥熟料在球磨中研磨60分鐘。材料和球的比例保持為1:10。2500克加熱、冷淬并研磨過(guò)的鎂渣在攪拌磨中再次研磨30分鐘，其中使用水作為介質(zhì)。攪拌磨漿中的水通過(guò)過(guò)濾分離，隨后材料在電爐中干燥，隨后被冷卻至室溫。1000克球磨水泥熟料、2500克攪拌磨干燥粉末鎂渣和160克石膏粉末在罐磨機(jī)中均勻混合，并且隨后進(jìn)行物理測(cè)試。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>樣品二1000克水泥熟料在球磨中研磨60分鐘。材料和球的比例保持為1:10。2800克加熱、冷卻并研磨過(guò)的鎂渣在攪拌磨中濕磨40分鐘，其中使用水作為介質(zhì)。材料和水的比率保持為1:0.1,并且材料和球的比率為1:10。攪拌磨漿中的水通過(guò)過(guò)濾分離，隨后材料在電爐干燥，隨后被冷卻至室溫。1000克球磨水泥熟料、2800克攪拌磨干燥粉末鎂渣和160克石膏粉末在罐磨機(jī)中均勻，并且隨后進(jìn)行物理測(cè)試。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>樣品三1000克水泥熟料在球磨中研磨60分鐘。材料和球的比例保持為1:10。3200克加熱、冷淬并研磨過(guò)的顆粒鎂渣在攪拌磨中濕磨30分鐘，其中使用水作為介質(zhì)。材料和水的比率保持為l:0.02，并且材料和球的比率為1:10。攪拌磨漿中的水通過(guò)過(guò)濾分離，隨后材料在電爐中干燥，隨后被冷卻至室溫。1000克球磨水泥熟料、3200克攪拌磨干燥粉末顆粒鎂渣和180克石膏粉末在罐磨機(jī)中均勻混合，并且隨后進(jìn)行物理測(cè)試。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由以上三個(gè)依本發(fā)明所述方法制得的樣品的物理測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明所述方法制得的硅酸鹽水泥，在增加鎂渣用量及減少水泥熟料的用量的情況下，強(qiáng)度較以現(xiàn)有技術(shù)使用的方法制得的水泥的耐壓強(qiáng)度有明顯提高。因此，本發(fā)明所述制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法更加環(huán)保與節(jié)能。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。權(quán)利要求1.一種利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，包括球磨水泥熟料的步驟，其特征在于，還包括如下步驟步驟一，球磨鎂渣顆粒，并將球磨后的鎂渣在攪拌磨中繼續(xù)加水研磨為粉末狀；步驟二，將上述粉末狀鎂渣加熱至450℃～500℃，再水淬至40℃～50℃；步驟三，將水淬后鎂渣去除水分，并冷卻至常溫后與水泥熟料、石膏按質(zhì)量比為65％～80％、20％～30％、4％～5％均勻混合。2.如權(quán)利要求l所述的制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，其特征在于，球磨水泥熟料3060分鐘。3.如權(quán)利要求1或2所述的制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，其特征在于，所述步驟一中，球磨后鎂渣顆粒的尺寸為80微米至100微米之間。4.如權(quán)利要求1或2所述的制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，其特征在于，所述步驟一中，攪拌磨研磨后的粉末狀鎂渣的尺寸為40微米。5.如權(quán)利要求1或2所述的制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，其特征在于，所述步驟一中，攪拌磨研磨鎂渣時(shí)，鎂渣與加水的質(zhì)量比為1:0.011:0.1之間。6.如權(quán)利要求1或2所述的制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，其特征在于，所述步驟三中，將水淬后鎂渣加熱至12(TC以蒸發(fā)掉其中水分。，全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種利用鎂渣制造硅酸鹽鎂渣水泥的方法，包括球磨水泥熟料的步驟，還包括如下步驟球磨鎂渣顆粒，并將球磨后的鎂渣在攪拌磨中繼續(xù)加水研磨為粉末狀；將上述粉末狀鎂渣加熱至450℃～500℃，再水淬至40℃～50℃；將水淬后鎂渣去除水分，并冷卻至常溫后與水泥熟料、石膏按質(zhì)量比為65％～80％、20％～30％、4％～5％均勻混合。本發(fā)明所述方法通過(guò)細(xì)磨鎂渣并水淬鎂渣來(lái)增強(qiáng)鎂渣的水合性，這樣能改善水泥熟料和鎂渣的反應(yīng)性，從而可以在硅酸鹽鎂渣水泥的生產(chǎn)過(guò)程中使用較大量的鎂渣顆粒，即減少了水泥熟料的用量，從而達(dá)到減少制備水泥熟料的能耗、降低二氧化碳的排放及節(jié)約成本的目的。文檔編號(hào)C04B7/42GK101417867SQ20081017222公開(kāi)日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年10月31日優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日發(fā)明者仝仲盛,富張,楊富青申請(qǐng)人:仝仲盛;楊富青;張富