一种高掺超细灰和炉渣的泥及其制备方法

申请号 CN201710363900.6 申请日 2017-05-22 公开(公告)号 CN107162449A 公开(公告)日 2017-09-15
申请人 山西大学; 发明人 邱瑞芳; 刘红宇; 薛芳斌; 尹维新; 程芳琴; 李鹏;
摘要 本 发明 属于 水 泥技术领域,具体涉及一种高掺超细 粉 煤 灰 和炉渣的 水泥 及其制备方法。本发明的目的是通过对粉煤灰、炉渣、 硅 酸盐 水泥熟料 及 脱硫 石膏 进行经济适用的磨细处理,以及科学合理的材料用量配比,充分发挥各材料组分的理化综合效应,提供一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥及其制备方法。本发明一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥,包括以下 质量 百分数的组分:粉煤灰33~42、炉渣粉32~44、 硅酸 盐水泥 熟料粉20~24、脱硫石膏粉2~3,其中粉煤灰的 比表面积 不低于1000m2/kg;炉渣粉的细度45μm方孔筛筛余值为15%~17%。本发明可有效地降低水泥生产的成本,实现粉煤灰及炉渣的大规模消纳,具有良好的社会及经济效益。
权利要求

1.一种高掺超细灰和炉渣的泥,其特征在于,包括以下质量百分数的组分:
粉煤灰33~42、炉渣粉32~44、酸盐水泥熟料粉20~24、脱硫石膏粉2~3,其中粉煤灰的比表面积不低于1000m2/kg;炉渣粉的细度45μm方孔筛筛余值为15%~17%。
2.根据权利要求1所述的一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥,其特征在于,所述的粉煤灰的制备为:将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的火发电厂产生的粉煤灰,用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细,比表面积不低于1000m2/kg。
3.根据权利要求1所述的一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥,其特征在于,所述炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉及脱硫石膏粉可分别制备,也可由其原料混合制备,具体如下:
所述炉渣粉的制备:将火力发电厂产生的炉渣用水泥球磨机磨细,其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准,细度45μm方孔筛筛余控制值为15%~
17%;
所述硅酸盐水泥熟料粉的制备:将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料,用水泥球磨机进行磨细,细度45μm方孔筛筛余值为12%~15%;
所述脱硫石膏粉的制备:将硫酸含量不低于90%的烟气脱硫石膏在常温下干燥后,用水泥球磨机磨细,细度45μm方孔筛筛余值为10%~14%;
所述炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏组成的混合粉料制备:将炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏,按照制备水泥的材料配方分别称量混合后,用水泥球磨机磨细制得,混合粉料的细度45μm方孔筛筛余值为12%~16%。
4.权利要求1-3中任意一项一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥的制备方法,其特征在于按照质量百分数将粉煤灰、炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合均匀即可。

说明书全文

一种高掺超细灰和炉渣的泥及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于水泥技术领域,具体涉及一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着我国火发电工业的快速发展,以煤基为燃料的发电机组大量投产,由此产生的粉煤灰、炉渣及脱硫石膏逐年增加。但是,由于目前对其资源化利用较低,导致存放占用大量的土地,并污染环境。因此,社会对高效利用粉煤灰、炉渣和脱硫石膏的需求极为迫切。将火电生产过程中排放的这些固体物应用于建材产品的研制,是有效降低其存量,提高其利用率,实现固废资源化利用的最有效途径。
[0003] 粉煤灰作为水泥生产中的一种活性混合材料,其合理的掺入不仅可改善水泥的性能,而且对降低水泥的生产成本,节约天然资源等都具有明显的效果。因此,目前已被广泛地应用于水泥生产行业。然而,粉煤灰在水泥中的掺量较低,一般仅为20%~30%左右;当掺入粉煤灰活性激发剂时,掺量也不会超过40%。研发在水泥生产中大量地掺入粉煤灰的技术,尤其是能同时掺加炉渣,实现粉煤灰与炉渣的整体高效利用,是当今建材领域重要的研究课题,对电力工业可持续发展具有重要的意义。

发明内容

[0004] 本发明的目的是通过对粉煤灰、炉渣、酸盐水泥熟料及脱硫石膏进行经济适用的磨细处理,以及科学合理的材料用量配比,充分发挥各材料组分的理化综合效应,提供一种粉煤灰、炉渣及脱硫石膏总体利用量大,产品质量符合现行国家标准,生产成本低,具有广阔市场前景的高掺磨细粉煤灰水泥及其制备方法,实现固废物的规模化资源利用。
[0005] 本发明为实现上述目的而采取的技术方案为:
[0006] 一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥,包括以下质量百分数的组分:
[0007] 粉煤灰33~42、炉渣粉32~44、硅酸盐水泥熟料粉20~24、脱硫石膏粉2~3,其中粉煤灰的比表面积不低于1000m2/kg;炉渣粉的细度45μm方孔筛筛余值为15%~17%。
[0008] 本发明所述的粉煤灰的制备为:将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的火力发电厂产生的粉煤灰,用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细,比表面积不低于1000m2/kg。
[0009] 本发明所述炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉及脱硫石膏粉可分别制备,也可由其原料混合制备,具体如下:
[0010] 所述炉渣粉的制备:将火力发电厂产生的炉渣用水泥球磨机磨细,其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准,细度45μm方孔筛筛余控制值为15%~17%;
[0011] 所述硅酸盐水泥熟料粉的制备:将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料,用水泥球磨机进行磨细,细度45μm方孔筛筛余值为12%~15%;
[0012] 所述脱硫石膏粉的制备:将硫酸含量不低于90%的烟气脱硫石膏在常温下干燥后,用水泥球磨机磨细,细度45μm方孔筛筛余值为10%~14%;
[0013] 所述炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏组成的混合粉料制备:将炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏,按照制备水泥的材料配方分别称量混合后,用水泥球磨机磨细制得,混合粉料的细度45μm方孔筛筛余值为12%~16%。
[0014] 一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥的制备方法,按照质量百分数将粉煤灰、炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混合均匀即可。
[0015] 本发明具有以下有益效果:
[0016] 按照本发明材料配方制备的水泥,不仅性能符合现行国家标准有关P·F32.5的质量指标,而且粉煤灰的用量较大,可达33%~42%;同时,填补了国内水泥生产中高掺炉渣的空白,其用量可达32%~44%;考虑烟气脱硫石膏的利用,本发明固废利用率可达76%~80%;因此,本发明可有效地降低水泥生产的成本,实现粉煤灰及炉渣的大规模消纳,具有良好的社会及经济效益。

具体实施方式

[0017] 实施例中,检验本发明P·F32.5水泥的仪器设备、温湿度条件、试件制作、试验方法及质量评定标准均执行现行国家相关标准。
[0018] 实施例1
[0019] (1)粉煤灰的制备:将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的粉煤灰,用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细,比表面积为1020m2/kg。
[0020] (2)炉渣粉的制备:将炉渣用水泥球磨机磨细,其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准,细度(45μm方孔筛筛余)为15.8%。
[0021] (3)硅酸盐水泥熟料粉的制备:将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料,用水泥球磨机进行磨细,细度(45μm方孔筛筛余)为13.4%。
[0022] (4)脱硫石膏粉的制备:将脱硫石膏在常温下干燥后,用水泥球磨机磨细,细度(45μm方孔筛筛余)为10.2%。
[0023] P·F32.5水泥的制备:按照材料用量配方,粉煤灰42;炉渣粉35;硅酸盐水泥熟料粉20;脱硫石膏粉3;称取各料,混拌均匀制得。
[0024] 实施例1的水泥检验结果及质量,见表1。
[0025] 表1实施例1的水泥检验结果
[0026]
[0027] 由表1可知,实施例1水泥的检验结果,符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准中有关P·F32.5水泥的各项质量指标。
[0028] 实施例2
[0029] (1)粉煤灰的制备:将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的粉煤灰,用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细,比表面积为1164m2/kg。
[0030] (2)炉渣粉的制备:将炉渣用水泥球磨机磨细,其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准,细度(45μm方孔筛筛余)为16.9%。
[0031] (3)硅酸盐水泥熟料粉的制备:将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料,用水泥球磨机进行磨细,细度(45μm方孔筛筛余)为12.2%。
[0032] (4)脱硫石膏粉的制备:将脱硫石膏在常温下干燥后,用水泥球磨机磨细,细度(45μm方孔筛筛余)为11.4%。
[0033] P·F32.5水泥的制备:按照材料用量配方,粉煤灰33;炉渣粉44;硅酸盐水泥熟料粉21;脱硫石膏粉2;称取各料,混拌均匀制得。
[0034] (6)实施例2的水泥检验结果及质量,见表2。
[0035] 表2实施例2的水泥检验结果
[0036]
[0037] 由表2可知,实施例2水泥的检验结果,符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准中有关P·F32.5水泥的各项质量指标。
[0038] 实施例3
[0039] (1)粉煤灰的制备:将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的粉煤灰,用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细,比表面积为1090m2/kg。
[0040] (2)炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏组成的混合粉料制备:以制备水泥的总质量计,分别按炉渣32%、硅酸盐水泥熟料24%、脱硫石膏3%称料;将其混合后,用水泥球磨机磨细,混合粉料的细度(45μm方孔筛筛余)为15.5%;
[0041] P·F32.5水泥的制备:以制备水泥的总质量计,分别按粉煤灰41、上述混合粉料59称料,混拌均匀制得。
[0042] (4)实施例3的水泥检验结果及质量,见表3。
[0043] 表3实施例3的水泥检验结果
[0044]
[0045] 由表3可知,实施例3水泥的检验结果,符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准中有关P·F32.5水泥的各项质量指标。
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