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CN118184188A - 一种含q相和c7ms4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 - Google Patents

一种含q相和c7ms4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及固废资源化技术，具体涉及一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，属于胶凝材料技术领域。该高贝利特硫铝酸盐水泥熟料由白硅钙石(C7MS4)‑Q‑贝利特(C2S)‑硫铝酸钙(C4A3$)‑铁相(C4AF)五种矿相组成。本发明将目前利用程度很低的高镁石灰石辅以其他多种工业固废，通过高温煅烧变成一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，熟料中的C7MS4赋予了材料良好的碳化活性，Q相赋予了材料优异的早期力学性能。本发明不仅有效利用了大量工业固废和高镁石灰石，而且生成的含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料力学性能和耐久性能优良，生产经济效益，市场潜力巨大，具有重要的意义。

Description

一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及固废资源化技术，具体涉及一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，属于胶凝材料技术领域。
背景技术
近年来，随着水泥工业的不断发展，优质石灰石消耗量越来越大，其储存量逐渐减少，石灰石低品位化预期成为常态，高镁石灰石最为广泛；与此同时，人类工业化生产过程中，产生了大量的工业固体废渣，这些废渣的日益增加直接危害渣场附近财产和人类生命安全，对环境和资源造成了严重威胁，且难以进行有效利用。
高贝利特硫铝酸盐水泥（HB$AC）一种以C2S和C4A3$为主矿相的新型低钙水泥，其力学和耐久性能优良。与传统硅酸盐水泥相比，该低钙水泥煅烧对钙质原料品位需求有所降低，因此，从组成上来说，低品位高镁石灰石可用于生产HB$AC，缺点是高镁石灰石其在熟料烧制过程中携入过量MgO，易造成水泥石体积安定性不良。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，该体系能够高效利用多种固体废弃物和高镁石灰石生产熟料，能够消耗高镁石灰石的存量，促进高镁石灰石资源化和MgO功能化利用。
本发明还提供了一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，该方法工艺流程简单，大量消耗固体废弃物，能够进行固废资源化工业生产。
本发明为了实现上述目的所采用技术方案为：
本发明提供了一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，该高贝利特硫铝酸盐水泥熟料由白硅钙石(C7MS4)-Q-贝利特(C2S)-硫铝酸钙(C4A3$)-铁相(C4AF)五种矿相组成。
优选的，所述水泥熟料的矿相组成百分比为：C7MS4:5～10%,Q相:10～20%,C2S:45～60%, C4A3$:10～25%, C4AF:5～10%。
本发明提供的水泥熟料的生料氧化物组成百分比为：CaO:42～67%，SO3:1～4%，SiO2:18～26%，Al2O3:10～25%，Fe2O3:1～4%，MgO:2～5%。
优选的，所述水泥熟料的生料低品位/非传统原材料组成百分比为：脱硫石膏:2～5%，高镁石灰石:60～72%，中低品味的铝矾土:11～18%，钢渣尾泥:1～4%，锑渣:10～17%。
本发明还提供了一种上述含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，包括以下内步骤：
a）按照配方将原料进行粉磨，混合均匀，得到粉末水泥生料；
b）将粉末水泥生料压片，烘干，然后煅烧，保温一段时间后取出急冷，粉磨过筛，得到含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥。
优选的，步骤b)中，所述保温为在1300~1350℃下保温30~90min。
本发明旨在利用多固废和高镁石灰石制备含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥，既能保护环境，又能产生效益，潜力巨大。
本发明的有益效果是：本发明将目前利用程度很低的高镁石灰石辅以其他多种工业固废，通过高温煅烧变成一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，熟料中的C7MS4赋予了材料良好的碳化活性，Q相赋予了材料优异的早期力学性能。本发明不仅有效利用了大量工业固废和高镁石灰石，而且生成的含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料力学性能和耐久性能优良，生产经济效益，市场潜力巨大，具有重要的意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
本发明采用的实验原料有脱硫石膏、高镁石灰石、中低品味的铝矾土、钢渣尾泥:1～4、锑渣， 实施例1-3中所使用的原料的组成如表1所示。
表1 实验原材料化学组成
实施例
一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥孰料矿物的组成百分比为：C7MS4:10%, Q相:10%, C2S: 45%, C4A3$: 25%, C4AF: 10%。
具体制备方法如下：
按照矿物组成计算并称取原料，将原料进行粉磨，混合均匀，得到粉末水泥生料，将生料压制成尺寸为 φ60mm×10mm 圆饼试样片，烘干，然后在高温炉内煅烧，在1300℃下保温60min后取出急冷，用锤子敲成小块，得到水泥熟料。
实施例
一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥孰料矿物的组成百分比为：C7MS4:7%, Q相: 12%, C2S: 60%, C4A3$:15%, C4AF: 6%。
具体制备方法如下：
按照矿物组成计算并称取原料，将原料进行粉磨，混合均匀，得到粉末水泥生料，将生料压制成尺寸为 φ60mm×10mm 圆饼试样片，烘干，然后在高温炉内煅烧，在1330℃下保温60min后取出急冷，用锤子敲成小块，得到水泥熟料。
实施例
一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥孰料矿物的组成百分比为：C7MS4:5%, Q相: 20%, C2S: 55%, C4A3$: 15%, C4AF: 5%。
具体的制备方法如下：
按照矿物组成计算并称取原料，将原料进行粉磨，混合均匀，得到粉末水泥生料，将生料压制成尺寸为 φ60mm×10mm 圆饼试样片，烘干，然后在高温炉内煅烧，在1350℃下90min后取出急冷，用锤子敲成小块，得到水泥熟料。
实施例
将上述获得的熟料和适量钢球放入球磨罐中，在行星球磨机上充分粉磨，磨至一定细度，过200目筛，筛余控制在0.2%-5%。按照0.3-0.35的水灰比，使用水泥净浆搅拌机制备水泥净浆，采用2×2×2cm3模具成型，在常温养护室内养护24h脱模，之后将各实施例制备的试样放入养护箱中，在恒温恒湿标准条件下分别养护3d、7d、28d后分别进行抗压强度测试，具体结果见表2。
表2 实施例试样不同龄期的力学性能

Claims (6)

1.一种含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料由白硅钙石(C7MS4)-Q-贝利特(C2S)-硫铝酸钙(C4A3$)-铁相(C4AF)五种矿相组成。
2.根据权利要求1所述的含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料的矿相组成百分比为：C7MS4:5～10%,Q相:10～20%,C2S:45～60%, C4A3$:10～25%, C4AF:5～10%。
3.根据权利要求1或2所述的含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料的生料氧化物组成百分比为：CaO:42～67%，SO3:1～4%，SiO2:18～26%，Al2O3:10～25%，Fe2O3:1～4%，MgO:2～5%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料的生料低品位/非传统原材料组成百分比为：脱硫石膏:2～5%，高镁石灰石:60～72%，中低品味的铝矾土:11～18%，钢渣尾泥:1～4%，锑渣:10～17%。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，其特征在于，包括以下内步骤：
a）按照配方将原料进行粉磨，混合均匀，得到粉末水泥生料；
b）将粉末水泥生料压片，烘干，然后煅烧，保温一段时间后取出急冷，粉磨过筛，得到含Q相和C7MS4的高贝利特硫铝酸盐水泥。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述保温为在1300~1350℃下保温30~90min。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1101785A (zh) * 1993-01-26 1995-04-19 “霍尔德班克”财政家格拉卢斯有限公司 由冶金炉渣制造水泥的方法
WO2018154013A1 (de) * 2017-02-22 2018-08-30 Cirkel Gmbh & Co. Kg Oxidische Zusammensetzung mit einem Gehalt an semigeordnetem Calcium-Silikat-Hydrat
JP2019011219A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 宇部興産株式会社 耐久性向上材
CN111635152A (zh) * 2020-06-04 2020-09-08 武汉三源特种建材有限责任公司 一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN112723767A (zh) * 2021-02-03 2021-04-30 济南大学 一种高效利用金矿尾砂的含q相贝利特硫铝酸盐水泥及其制备方法
CN113264699A (zh) * 2021-04-14 2021-08-17 济南大学 一种含磷铝酸钙的q/p相水泥熟料
CN115724602A (zh) * 2022-11-19 2023-03-03 济南大学 一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1101785A (zh) * 1993-01-26 1995-04-19 “霍尔德班克”财政家格拉卢斯有限公司 由冶金炉渣制造水泥的方法
WO2018154013A1 (de) * 2017-02-22 2018-08-30 Cirkel Gmbh & Co. Kg Oxidische Zusammensetzung mit einem Gehalt an semigeordnetem Calcium-Silikat-Hydrat
JP2019011219A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 宇部興産株式会社 耐久性向上材
CN111635152A (zh) * 2020-06-04 2020-09-08 武汉三源特种建材有限责任公司 一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN112723767A (zh) * 2021-02-03 2021-04-30 济南大学 一种高效利用金矿尾砂的含q相贝利特硫铝酸盐水泥及其制备方法
CN113264699A (zh) * 2021-04-14 2021-08-17 济南大学 一种含磷铝酸钙的q/p相水泥熟料
CN115724602A (zh) * 2022-11-19 2023-03-03 济南大学 一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张琼琼等: ""SO3和H3BO3对高镁熟料中方镁石含量和C2S晶型的影响"", 《新型建筑材料》, vol. 44, no. 3, 25 March 2017 (2017-03-25), pages 103 *

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