本發(fā)明涉及建筑材料，尤其涉及一種垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、高貝利特硫鋁酸鹽水泥(highbelite?calcium?sulphoaluminate?cement，簡(jiǎn)稱(chēng)hb-csa)的發(fā)展歷程始于20世紀(jì)80年代，是在傳統(tǒng)硫鋁酸鹽水泥(csa)的基礎(chǔ)上，通過(guò)降低硫鋁酸鈣(c4a3$)的含量并提高硅酸二鈣(c2s)的含量研制而成的一種新型低碳水泥。與csa相比，hb-csa中c4a3$的含量減少，c2s的含量增加，這種礦物組成特性不僅降低了對(duì)高品位鋁質(zhì)原材料的需求，還有效緩解了水泥在水化后期強(qiáng)度倒縮的問(wèn)題，同時(shí)其生產(chǎn)成本也低于傳統(tǒng)的csa水泥。但是，隨著高活性c4a3$含量的降低，hb-csa整體水化速率變慢，失去了csa最具特色的快硬早強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，難以滿足某些實(shí)際工程的需求。因此，c2s的活化處理成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)。
2、此外，隨著城市化進(jìn)程的加快和人們生活水平的提高，生活垃圾的產(chǎn)生量不斷增加。垃圾焚燒作為一種高效的垃圾處理方式，因其能夠大幅度減少垃圾體積和質(zhì)量，并回收熱能，受到廣泛應(yīng)用。然而，垃圾焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的飛灰，這些飛灰中含有多種有害物質(zhì)，如重金屬、易溶鹽類(lèi)和二惡英，若不妥善處理，將對(duì)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的垃圾焚燒飛灰處理方法主要包括填埋和穩(wěn)定化處理，但這些方法存在著高成本、二次污染等問(wèn)題，且難以實(shí)現(xiàn)資源化利用。
3、綜上，提供一種早期強(qiáng)度高的hb-csa，同時(shí)高效處理垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰具有十分重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料及其制備方法。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明提供了一種垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料，包含下列質(zhì)量份數(shù)的制備原料：
4、垃圾焚燒飛灰32.25～34.25份、電石渣41.34～43.34份、三氧化二鐵0.36～2.36份和鋁土礦尾礦22.05～24.05份。
5、作為優(yōu)選，垃圾焚燒飛灰中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.9％，二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.11％，三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8％，三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.03％，三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.1％。
6、作為優(yōu)選，電石渣中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.32％，二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.41％，三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.07％，三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.32％，三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.52％。
7、作為優(yōu)選，鋁土礦尾礦中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.44％，二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.22％，三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.94％，三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.95％，三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45％。
8、本發(fā)明還提供了所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料的制備方法，包含下列步驟：
9、將垃圾焚燒飛灰、電石渣、三氧化二鐵和鋁土礦尾礦混合，進(jìn)行粉磨，得到混合料；將混合料進(jìn)行煅燒，得到所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料。
10、作為優(yōu)選，混合料中粒徑小于80μm的混合料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90％。
11、作為優(yōu)選，所述煅燒包含順次進(jìn)行的第一煅燒、第二煅燒和第三煅燒；
12、第一煅燒的溫度為700℃，第二煅燒的溫度為1000℃，第三煅燒的溫度為1250℃。
13、作為優(yōu)選，第一煅燒、第二煅燒和第三煅燒的保溫時(shí)間獨(dú)立地為20min。
14、本發(fā)明的有益效果是：
15、本發(fā)明提供了一種垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料，包含下列質(zhì)量份數(shù)的制備原料：垃圾焚燒飛灰32.25～34.25份、電石渣41.34～43.34份、三氧化二鐵0.36～2.36份和鋁土礦尾礦22.05～24.05份。本發(fā)明通過(guò)將垃圾焚燒飛灰作為高貝利特硫鋁酸鹽水泥的制備原料之一，飛灰中具有高含量硫酸鈣及重金屬離子，在煅燒過(guò)程中，這些成分進(jìn)入c2s礦物晶格，導(dǎo)致晶格畸變，提高了c2s的活性。同時(shí)，飛灰中的重金屬離子被有效固化在熟料礦物結(jié)構(gòu)中，減少了重金屬的浸出風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了飛灰的無(wú)害化處理。此外，本發(fā)明通過(guò)合理優(yōu)化各制備原料的配比以及制備時(shí)的煅燒制度，使得飛灰中的有效成分被充分利用，降低了水泥生產(chǎn)的能源消耗和對(duì)天然原料的需求，生產(chǎn)出的水泥熟料不僅具有優(yōu)良的性能，還減少了二氧化碳的排放，實(shí)現(xiàn)了資源化利用和低碳環(huán)保的目標(biāo)。本發(fā)明制備得到的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料具有很好的早期抗壓強(qiáng)度、力學(xué)性能和耐久性，滿足了現(xiàn)代建筑材料對(duì)高性能和可持續(xù)發(fā)展的需求，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
1.一種垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料，其特征在于，包含下列質(zhì)量份數(shù)的制備原料：
2.如權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料，其特征在于，垃圾焚燒飛灰中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.9％，二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.11％，三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8％，三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.03％，三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.1％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料，其特征在于，電石渣中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.32％，二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.41％，三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.07％，三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.32％，三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.52％。
4.如權(quán)利要求3所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料，其特征在于，鋁土礦尾礦中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.44％，二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.22％，三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.94％，三氧化二鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.95％，三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45％。
5.權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料的制備方法，其特征在于，包含下列步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料的制備方法，其特征在于，混合料中粒徑小于80μm的混合料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90％。
7.如權(quán)利要求5或6所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料的制備方法，其特征在于，所述煅燒包含順次進(jìn)行的第一煅燒、第二煅燒和第三煅燒；
8.如權(quán)利要求7所述的垃圾焚燒飛灰基高貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料的制備方法，其特征在于，第一煅燒、第二煅燒和第三煅燒的保溫時(shí)間獨(dú)立地為20min。