專利名稱：：硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種高膠凝性水泥熟料的制備工藝，尤其涉及一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法。
背景技術：
：(:4八3§礦物在硅酸鹽水泥中能提高水泥的早期強度，同時激發(fā)混合材的活性，增加硅酸鹽水泥中混合材的使用率，因此在工業(yè)生產中使硅酸鹽水泥熟料中形成(:4八3§礦物具有重大意義。含C,A^礦物硅酸鹽水泥熟料的制備的關鍵科學問題是該體系中C,A^和阿利特兩者的共存問題，C^A^礦物在135(TC大量分解，而熟料中阿利特(Alite)在145(TC才開始大量形成，因此從熱力學角度而言C,A^和阿利特兩者不能共存于同一體系中因此，目前對于含C4A^礦物硅酸鹽水泥熟料的制備方法，主要是通過在硅酸鹽水泥生料中摻入螢石和石膏，在130(TC140(TC煅燒溫度下制備而成。但是，目前我國大部分水泥企業(yè)采用的是新型干法煅燒，煅燒溫度在145(TC左右，水泥熟料中大部分形成的<:4八3§已分解，因此水泥熟料中僅含有少量的(:4八3§礦物，導致含。4八3§礦物的硅酸鹽水泥的早強等性能未能體現(xiàn)出來，所以含。4八3§礦物硅酸鹽水泥熟料的制備技術在我國仍然未能大規(guī)模化工業(yè)生產，大部分水泥企業(yè)預分解窯生產的仍然是傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是為了改進現(xiàn)有的含C,A^礦物的硅酸鹽水泥熟料的煅燒工藝，提出了一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法，提高該體系水泥的早期強度，并能夠滿足我國大型預分解窯生產含C,A^礦物的硅酸鹽水泥熟料。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法，其具體步驟如下(1)在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏，使生料中S(^質量百分含量為0.5%6.0%;(2)將配好的生料進行煅燒；以每分鐘125°C的升溫速率升至1400°C-1600°C，保溫，然后進行自然冷卻；(3)將冷卻的熟料進行加熱，以每分鐘125t:的升溫速率升至800°C1300°C進行保溫，然后進行自然冷卻；(4)將冷卻的熟料經球磨機研磨成粉末；或者其具體步驟如下(1A)在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏，使生料中303質量百分含量為0.5%6.0%;(2A)將配好的生料在進行煅燒；以每分鐘125°C的升溫速率升至1400°C-1600°〇，保溫，然后進入冷卻機以每分鐘40°C8(TC的速率進行冷卻；(3A)當溫度冷卻至800130(TC時保溫，然后自然冷卻；(4A)將冷卻的水泥熟料經球磨機研磨成粉末。優(yōu)選上述步驟(2)、(3)、(2A)和(3A)中的保溫時間分別為5120分鐘。優(yōu)選述步驟(4)和(4A)中熟料經球磨機研磨成比表面積為340360m7kg的粉末。上述步驟(2)和(2A)中的將配好的生料在進行煅燒即按常規(guī)的將生料燒成熟料的工藝參數(shù)進行煅燒。有益效果本發(fā)明中涉及的一種通過對含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥熟料進行熱處理，使熟料在高溫狀態(tài)下分解掉的硫鋁酸鈣礦物再次形成，從而達到提高熟料中硫鋁酸鈣礦物含量，充分發(fā)揮水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物的優(yōu)越性，提高水泥熟料的早期和長期性能，增加水泥中混合材的摻入量。具體實施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內容，但本發(fā)明的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1:在配制的5kg硅酸鹽水泥生料(生料的化學全分析見表1)中摻入0.30kg石膏(石膏中S03質量百分含量為32.90%)，使生料中S03質量百分含量在1.86%;(1)將配好的生料升溫至148(TC煅燒半小時，冷卻；然后以每分鐘5t:的速率升溫，升至145(TC時保溫30分鐘，然后進行冷卻；(2)將冷卻的熟料以每分鐘l(TC的速率進行升溫，當溫度升至120(TC時保溫60分鐘，然后進行冷卻；(3)將冷卻的熟料經球磨機粉磨成比表面積為350m7kg的粉末；根據本發(fā)明人申請的專利(200710302594.1)公開的測定方法，測得徐州淮海水泥廠熟料(未經熱處理的)中的(:4八3§的質量百分含量為0.5%，本實施例熱處理后熟料中的<:4八3§的質量百分含量為4.8%;(4)稱取96g最終產物熟料，加入4g石膏，混勻，加入29ml水(水灰比w/c二0.29)攪拌、成型，試塊大小20X20X20mm，測定ld、3d和28d抗壓強度。試塊首先在相對濕度為90%，溫度為20士2t:的養(yǎng)護箱中養(yǎng)護24h，然后將脫模的試塊放入20士rC的水養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。強度對比見表2。表1生料的化學組成<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥的凈漿強度(MPa)_實施例_Id3d_28d徐州淮海水泥廠43.457.686.4(含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥熟料)_實施例l_55.766.994.2實施例2:(1)在配制的5kg硅酸鹽水泥生料(生料的化學全分析見表1)中摻入0.28kg石膏(石膏中S03含量為32.90%)，使生料中S03含量在1.74%;(2)將配好的生料升溫至145(TC煅燒1小時，冷卻，然后以每分鐘l(TC的升溫，升至140(TC時保溫50分鐘，然后進行冷卻；(3)將冷卻的熟料以每分鐘15t:的速率進行升溫，當溫度升至125(TC時保溫90分鐘，然后進行冷卻；(4)將冷卻的熟料經球磨機粉磨成比表面積為360m7kg的粉末；(5)稱取96g最終產物熟料，加入4g石膏，混勻，加入29ml水(水灰比w/c二0.29)攪拌、成型，試塊大小20X20X20mm，測定ld、3d和28d抗壓強度。試塊首先在相對濕度為90%，溫度為20士2t:的養(yǎng)護箱中養(yǎng)護24h，然后將脫模的試塊放入20士rC的水養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。強度對比見表3。表3含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥的凈漿強度(MPa)_實施例_ld3d28d徐州淮海水泥廠43.457.686.4(含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥熟料)_實施例2_54.567.093.8實施例3:(1)在5kg硅酸鹽水泥生料(生料的化學全分析見表1)中摻入0.3kg石膏(石膏中SOs含量為32.90%)，使生料中SOs含量在1.86%;(2)將配好的生料升溫至145(TC煅燒1小時，冷卻，然后以每分鐘5t:的速率升至145(TC，保溫30分鐘，然后進入冷卻機以每分鐘55t:的速率降溫；(3)當溫度冷卻至1250°C時，保溫60分鐘，然后進行冷卻；(4)將冷卻的熟料經球磨機粉磨成比表面積為340m7kg的粉末；(5)稱取96g最終產物熟料，加入4g石膏，混勻，加入29ml水(水灰比w/c二0.29)攪拌、成型，試塊大小20X20X20mm，測定ld、3d和28d抗壓強度。試塊首先在相對濕度為90%，溫度為20士2t:的養(yǎng)護箱中養(yǎng)護24h，然后將脫模的試塊放入20士rC的水養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。強度對比見表4。表4含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥的凈漿強度(MPa)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例4:(1)在5kg硅酸鹽水泥生料(生料的化學全分析見表1)中摻入0.28kg石膏(石膏中S03含量為32.90%)，使生料中S03含量在1.74%;(2)將配好的生料升溫至145(TC煅燒1小時，冷卻，然后以每分鐘10°C的速率升至140(TC，保溫50分鐘，然后進入冷卻機，以每分鐘50。C的速率降溫；(3)當溫度冷卻至1200°C時，保溫30分鐘，然后進行冷卻；(4)將冷卻的熟料經球磨機研磨成比表面積為340360m7kg的粉末；(5)稱取96g最終產物熟料，加入4g石膏，混勻，加入29ml水(水灰比w/c二0.29)攪拌、成型，試塊大小20X20X20mm，測定ld、3d和28d抗壓強度。試塊首先在相對濕度為90%，溫度為20士2t:的養(yǎng)護箱中養(yǎng)護24h，然后將脫模的試塊放入20士rC的水養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。強度對比見表5。表5含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥的凈漿強度(MPa)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法，其具體步驟如下(1)在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏，使生料中SO3質量百分含量為0.5％～6.0％；(2)將配好的生料進行煅燒，以每分鐘1～25℃的升溫速率升至1400℃-1600℃，保溫，然后進行自然冷卻；(3)將冷卻的熟料進行加熱，以每分鐘1～25℃的升溫速率升至800℃～1300℃進行保溫，然后進行自然冷卻；(4)將冷卻的熟料經球磨機研磨成粉末；或者其具體步驟如下(1A)在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏，使生料中SO3質量百分含量為0.5％～6.0％；(2A)將配好的生料在進行煅燒，以每分鐘1～25℃的升溫速率升至1400℃-1600℃，保溫，然后進入冷卻機以每分鐘40℃～80℃的速率進行冷卻；(3A)當溫度冷卻至800～1300℃時保溫，然后自然冷卻；(4A)將冷卻的水泥熟料經球磨機研磨成粉末。2.根據權利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟(2)、(3)、(2A)和(3A)中的保溫時間分別為5120分鐘。3.根據權利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟(4)和(4A)中熟料經球磨機研磨成比表面積為340360m7kg的粉末。全文摘要本發(fā)明涉及一種硅酸鹽水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物二次合成的方法，在硅酸鹽水泥生料中摻入石膏進行煅燒，然后通過對含硫鋁酸鈣礦物硅酸鹽水泥熟料進行熱處理，使熟料在高溫狀態(tài)下分解掉的硫鋁酸鈣礦物再次形成，從而達到提高熟料中硫鋁酸鈣礦物含量，充分發(fā)揮水泥熟料中硫鋁酸鈣礦物的優(yōu)越性，提高水泥熟料的早期和長期性能，增加水泥中混合材的摻入量。文檔編號C04B7/42GK101717209SQ20091021264公開日2010年6月2日申請日期2009年11月13日優(yōu)先權日2009年11月13日發(fā)明者周偉強,沈曉冬,鄧松,陳琳,馬素花,黎學潤申請人:南京工業(yè)大學