一种利用建筑垃圾作为混合材生产的泥及其生产方法

申请号 CN201610389512.0 申请日 2016-06-03 公开(公告)号 CN106045355A 公开(公告)日 2016-10-26
申请人 中国葛洲坝集团水泥有限公司; 发明人 陈杉; 杨莉荣; 谢剑峰; 伍小成; 胡梦楠; 刘生超; 邹兴芳;
摘要 本 发明 涉及 建筑材料 领域,具体涉及一种利用建筑垃圾作为混合材生产的 水 泥及其生产方法。所述 水泥 包括按重量份计的以下原料组分:熟料53~65份,混合材:炉渣8~16份, 粉 煤 灰 4~8份,瓜米石15~20份,建筑垃圾3~8份, 石膏 1.5~3.5份,助磨剂0.2~0.5份;所述水泥组分还包括生石灰,生石灰加入量为混合材重量的0.1%~0.3%。生产方法为:建筑垃圾经过初步 破碎 ,进行 热处理 ;混合、下料,进行磨制。本发明不仅消耗了大量的建筑垃圾,减少了建筑垃圾堆放土地面积,降低生产成本,提高经济效益,提高水泥使用性能。
权利要求

1.一种利用建筑垃圾作为混合材生产的泥,其特征在于:所述水泥包括按重量份计的以下原料组分:
熟料53~65份;
混合材:炉渣8~16份,灰4~8份,瓜米石15~20份,建筑垃圾3~8份,脱硫石膏1.5~3.5份,助磨剂0.2~0.5份;
所述水泥组分还包括生石灰,生石灰加入量为混合材重量的0.1%~0.3%。
2.根据权利要求1所述的水泥,其特征在于:所述水泥包括按重量份计的以下原料组分:
混合材:熟料57份,炉渣12份,干粉煤灰6份,瓜米石17份,建筑垃圾5份,石膏3份;
所述水泥组分还包括生石灰,生石灰加入量为混合材重量的0.15%~0.25%。
3.根据权利要求2所述的水泥,其特征在于:所述助磨剂为三乙醇胺或蜜糖或其组合。
4.根据权利要求3所述的水泥,其特征在于:所述助磨剂为三乙醇胺和蜜糖按照重量比为70~80:5~10的比例混合物。
5.根据权利要求1所述的水泥,其特征在于: 所述炉渣包括干炉渣和湿炉渣,所述干炉渣和湿炉渣的重量比为2~4:1。
6.根据权利要求1所述的水泥,其特征在于:
所述干炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0% 水分≤1.0%,粒度≤20mm;
所述湿炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0% 水分≤5.0%,粒度≤20mm;
所述粉煤灰的SO3≤ 3.5%、烧失量≤ 8.0%、45μm筛余≤20%,水份≤1.0%;
所述瓜米石的CaO≥42%,Al2O3≤2.5%,粒度≤20mm,水份≤1.0%;
所述建筑垃圾粒度≤20mm,水分<1.0%,Al2O3≤3.0%;
所述石膏的SO3≥32% ,金属≤1.0%。
7.生产权利要求1-6任意一项所述的水泥的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
1)进厂建筑垃圾经过初步破碎,单独存放 ;
2)建筑垃圾进行热处理
3)混合、下料,进行磨制;
完成水泥的制作。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述步骤1)所述建筑垃圾破碎到粒径<
12mm。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述步骤2)热处理条件为在100~200℃下烘烤50~60 min。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述步骤2)磨内温度控制为90-120℃。

说明书全文

一种利用建筑垃圾作为混合材生产的泥及其生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种利用建筑垃圾作为混合材生产的水泥及其生产方法。

背景技术

[0002] 建筑垃圾组成与灰、粒化高炉矿渣等混合材相对接近,废弃的建筑垃圾,不可避免的含有部分未水化的颗粒,这些颗粒因为粒度较大而未能水化,但将他们再次粉磨细化成为细颗粒以后,就会重新发挥以前未发挥的水化活性;
[0003] 建筑垃圾的使用能很好的减少对自然资源的开采,又减少向自然界排放的垃圾数量,实现建筑垃圾减量化、资源化、节约天然资源、保护生态环境。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对以上问题,提供一种利用建筑垃圾作为混合材生产水泥的及其生产方法,降低水泥生产成本,提高水泥磨产量,降低水泥生产能耗,减少建筑垃圾堆放土地面积。
[0005] 本发明技术方案如下:
[0006] 一种利用建筑垃圾作为混合材生产的水泥,所述水泥包括按重量份计的以下原料组分:
[0007] 混合材:熟料53~65份,炉渣8~16份,粉煤灰4~8份,瓜米石15~20份,建筑垃圾3~8份,石膏1.5~3.5份,助磨剂0.2~0.5份;
[0008] 所述水泥组分还包括生石灰,生石灰加入量为混合材重量的0.1%~0.3%。
[0009] 所述水泥包括按重量份计的以下原料组分:
[0010] 混合材:熟料57份,炉渣12份,粉煤灰6份,瓜米石17份,建筑垃圾5份,石膏3份;
[0011] 所述水泥组分还包括生石灰,生石灰加入量为混合材重量的0.15%~0.25%。
[0012] 所述助磨剂为三乙醇胺或蜜糖或其组合。
[0013] 三乙醇胺改善磨内物料的分散性,减少物料粉磨效率。蜜糖—用于调色或改善水泥和易性/调节凝结时间。
[0014] 所述助磨剂为三乙醇胺和蜜糖按照重量比为70~80:5~10的比例混合物。
[0015] 所述炉渣包括包括干炉渣和湿炉渣,所述干炉渣和湿炉渣的重量比为2~4:1。通过调节干炉渣和湿炉渣的比例,严格控制炉渣的含水量,有利后期磨制的效率,提高水泥品质。
[0016] 所述干炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0%水分≤1.0%,粒度≤20mm;确保干炉渣完全烧透,活性好。
[0017] 所述湿炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0%水分≤5.0%,粒度≤20mm;
[0018] 所述粉煤灰的SO3≤3.5%、烧失量≤8.0%、45μm筛余≤20%,水份≤1.0%;保证粉煤灰安定性良好、活性好。
[0019] 所述瓜米石的CaO≥42%,Al2O3≤2.5%,粒度≤20mm,水份≤1.0%;控制瓜米石中的含泥量,保证水泥的品质。
[0020] 所述建筑垃圾粒度≤20mm,水分<1.0%,Al2O3≤3.0%;控制建筑垃圾粒度和水分,使建筑垃圾能更好的运输和提高磨机产量
[0021] 所述石膏的SO3≥32%,金属≤1.0%,控制石膏品质,节约成本。
[0022] 生产所述的水泥的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
[0023] 1)进厂建筑垃圾经过初步破碎,单独存放;
[0024] 2)建筑垃圾进行热处理
[0025] 3)混合、下料,进行磨制;
[0026] 完成水泥的制作。
[0027] 所述步骤1)所述建筑垃圾破碎到粒径<12mm。
[0028] 所述步骤2)热处理条件为在100~200℃下烘烤50~60min。
[0029] 所述步骤2)磨内温度控制为90-120℃,防止石膏脱水,并防止物料成糊黏在一起,影响磨制的效益。
[0030] 本发明具有以下有益效果:
[0031] 1、建筑垃圾易磨性好,水分低,水泥磨产量明显提高;
[0032] 2、本发明通过热处理,可以显著提高建筑垃圾的易磨性,增加水泥磨的台时产量;
[0033] 3、通过掺入生石灰,能激发建筑垃圾活性,提高建筑垃圾活性,通过调整混合材配比找到最近建筑垃圾掺量;
[0034] 4、本发明确定了建筑垃圾最佳掺量,找到成本与质量的平衡点;
[0035] 5、本发明控制瓜米石Al2O3含量≤2.5%,是为了控制石灰石中的含泥量,控制石灰石品质,保证石灰石活性;
[0036] 6、由于采用建筑垃圾作为混合材,不仅消耗了大量建筑垃圾,而且保护了土地资源,减少了废渣的堆放,有利于保护生态环境,达到了发展低经济的目的;
[0037] 7、本发明节约了成本,可降低吨水泥混合材成本1.5元左右,按年生产水泥120万吨计算,年可降低生产成本226.8万元;
[0038] 8、本发明提供的方法实施后,水泥磨产量大幅提高,降低了水泥生产能耗,符合国家节能减排的理念;
[0039] 9、本发明提供的方案还能降低生产成本,提高经济效益,提高水泥使用性能,增强市场竞争,增加企业活力。

具体实施方式

[0040] 下面结合实施例来进一步说明本发明,但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
[0041] 实施例1
[0042] 进厂原材料尽可能稳定,进厂建筑垃圾选用水泥厂附近的废弃粘土砖,经过鄂式破碎机初步破碎,单独存放;进厂炉渣控制SO3≤3.0%,烧失量(Loss)≤7.0%水分≤1.0%,粒度≤20mm。干粉煤灰SO3≤3.5%、烧失量(Loss)≤8.0%、45μm筛余≤20%,水份≤
1.0%,瓜米石CaO≥42%,Al2O3≤2.5%,粒度≤20mm,水份≤1.0%,石膏SO3≥32%,碱含量≤1.0%。建筑垃圾粒度≤20mm,水分<1.0%,Al2O3≤3.0%。
[0043] 实施中原料的化学成分见表1:
[0044] 表1 原料的化学成分
[0045]
[0046]
[0047] 试验对建筑垃圾热处理使用原煤的工业分析如下表2:
[0048] 表2 原煤工业分析结果
[0049]灰份Aad 挥发份Vad 内水Mad 固定碳FCad 热值Qnet,ad
18.26 28.28 4.23 49.23 24360
[0050] 建筑垃圾分别在100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃的情况下进行热处理,再分别测量其易磨性,每组试验做平行两套,结果如表3:
[0051] 表3 建筑垃圾易磨性能检测结果
[0052]
[0053] 由上表3数据可以得知,通过烘烤后的建筑垃圾,在小磨时间相同的情况下,烘烤温度越高,细度越细,比表面积越高。说明经过热处理的建筑垃圾易磨性变好;
[0054] 理论计算,将原价为11元/吨的建筑垃圾,升温至100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃需要原煤、及价格如表4(热损失量30%);
[0055] 表4 建筑垃圾加热处理成本
[0056]  原煤用量 用煤成本 综合成本
100℃ 4.29Kg 2.01元 15.21
120℃ 5.22Kg 2.61元 14.66
140℃ 6.97Kg 3.26元 14.26
160℃ 7.35Kg 3.35元 14.85
180℃ 8.69Kg 3.68元 15.32
200℃ 9.65Kg 4.52元 15.52
[0057] 综合考虑生产成本,建筑垃圾易磨性的影响,选取建筑垃圾在140℃热处理后进行下一步的试验。
[0058] 实施例2
[0059] 采用混合材1%的生石灰,测试对建筑垃圾活性改良的效果,以及不同掺量建筑垃圾水泥物理性能的影响,确定建筑垃圾最佳掺量。试验方案见表5,试样结果见表6。
[0060] 表5 水泥组分的配比
[0061]
[0062] 表6 水泥的物理性能测试结果
[0063]
[0064]
[0065] 根据表6可知,我们采用B2-A方案做实际生产试验,即在PCR32.5级水泥生产过程中添加5%建筑垃圾和外掺1%生石灰。即PCR32.5级水泥生产配比变为熟料:炉渣:干粉煤灰:瓜米石:建筑垃圾:石膏:=57:12:6:17:5:3,所得水泥性能及生产成本数据如表7:
[0066] 表7 本发明掺入建筑垃圾的水泥性能及成本计算
[0067]
[0068] 由表7计算可知,每吨水泥混合材综合成本为35.34元,石灰单价为326元/吨。则吨水泥混合材成本38.23元。
[0069] PCR32.5级水泥配比未变更之前水泥生产配比为熟料:炉渣:干粉煤灰:瓜米石:石膏=57:17:6:17:3,生产数据如表8
[0070] 表8 PCR32.5级水泥配比未变更之前水泥及成本计算
[0071]
[0072] 由表8计算可知,PCR32.5级水泥配比未变更之前吨水泥混合材综合成本为39.78元。
[0073] 通过生产对比试验发现,在水泥生产过程中添加5%的建筑垃圾,再外掺1%的石灰,水泥标准稠度和凝结时间小幅度下降,使用性能小幅度上升。水泥磨台时产量提高5t/h以上,吨水泥电耗下降约0.5KWH。PC32.5级水泥吨水泥混合材成本下降1.5元左右。按年生产PC32.5级水泥120万吨计算,年可降低生产成本226.8万元。
[0074] 实施例3
[0075] 一种利用建筑垃圾作为混合材生产的水泥,所述水泥包括按重量份计的以下原料组分:
[0076] 混合材:熟料53份,炉渣8份,粉煤灰4份,瓜米石15份,建筑垃圾3份,石膏1.5份,助磨剂0.2份;
[0077] 所述水泥组分还包括生石灰,生石灰加入量为混合材重量的0.1%。
[0078] 所述助磨剂为三乙醇胺和蜜糖按照重量比为70:30的比例混合物。
[0079] 所述炉渣包括包括干炉渣和湿炉渣,所述干炉渣和湿炉渣的重量比为2:1。
[0080] 所述干炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0%水分≤1.0%,粒度≤20mm;
[0081] 所述湿炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0%水分≤5.0%,粒度≤20mm;
[0082] 所述粉煤灰的SO3≤3.5%、烧失量≤8.0%、45μm筛余≤20%,水份≤1.0%;
[0083] 所述瓜米石的CaO≥42%,Al2O3≤2.5%,粒度≤20mm,水份≤1.0%;
[0084] 所述建筑垃圾粒度≤20mm,水分<1.0%,Al2O3≤3.0%;
[0085] 所述石膏的SO3≥32%,碱金属≤1.0%。
[0086] 实施例4
[0087] 一种利用建筑垃圾作为混合材生产的水泥,所述水泥包括按重量份计的以下原料组分:
[0088] 混合材:熟料65份,炉渣16份,粉煤灰8份,瓜米石20份,建筑垃圾8份,石膏3.5份,助磨剂0.5份;
[0089] 所述水泥组分还包括生石灰,生石灰加入量为混合材重量的0.25%。
[0090] 所述助磨剂为三乙醇胺和蜜糖按照重量比为80:10的比例混合物。
[0091] 所述炉渣包括包括干炉渣和湿炉渣,所述干炉渣和湿炉渣的重量比为4:1。
[0092] 所述干炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0%水分≤1.0%,粒度≤20mm;
[0093] 所述湿炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0%水分≤5.0%,粒度≤20mm;
[0094] 所述粉煤灰的SO3≤3.5%、烧失量≤8.0%、45μm筛余≤20%,水份≤1.0%;
[0095] 所述瓜米石的CaO≥42%,Al2O3≤2.5%,粒度≤20mm,水份≤1.0%;
[0096] 所述建筑垃圾粒度≤20mm,水分<1.0%,Al2O3≤3.0%;
[0097] 所述石膏的SO3≥32%,碱金属≤1.0%。
[0098] 实施例5
[0099] 一种利用建筑垃圾作为混合材生产的水泥,所述水泥包括按重量份计的以下原料组分:
[0100] 混合材:熟料57份,炉渣15份,粉煤灰7份,瓜米石18份,建筑垃圾6份,石膏1.8份;
[0101] 所述水泥组分还包括生石灰,生石灰加入量为混合材重量的0.2%。
[0102] 所述助磨剂为三乙醇胺和蜜糖按照重量比为70~80:5~10的比例混合物。
[0103] 所述炉渣包括包括干炉渣和湿炉渣,所述干炉渣和湿炉渣的重量比为3:1。
[0104] 所述干炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0%水分≤1.0%,粒度≤20mm;
[0105] 所述湿炉渣的SO3≤3.0%,烧失量≤7.0%水分≤5.0%,粒度≤20mm;
[0106] 所述粉煤灰的SO3≤3.5%、烧失量≤8.0%、45μm筛余≤20%,水份≤1.0%;
[0107] 所述瓜米石的CaO≥42%,Al2O3≤2.5%,粒度≤20mm,水份≤1.0%;
[0108] 所述建筑垃圾粒度≤20mm,水分<1.0%,Al2O3≤3.0%;
[0109] 所述石膏的SO3≥32%,碱金属≤1.0%。
[0110] 实施例6
[0111] 生产权利所述的水泥的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
[0112] 1)进厂建筑垃圾经过初步破碎,单独存放;
[0113] 2)建筑垃圾进行热处理;
[0114] 3)混合、下料,进行磨制;
[0115] 完成水泥的制作。
[0116] 所述步骤1)所述建筑垃圾破碎到粒径<12mm。
[0117] 所述步骤2)热处理条件为在180℃下烘烤55min。
[0118] 所述步骤2)磨内温度控制为100℃
[0119] 上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下,可以相互任意组合。本发明的保护范
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