專利名稱：鋁酸鹽水泥的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水泥生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁酸鹽水泥的制備方法。
背景技術(shù)：
鋁酸鹽水泥是繼硅的鹽水泥系列產(chǎn)品之后的第二系列產(chǎn)品。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB201-1981的規(guī)定凡以適當(dāng)成分的成料，燒至完全或部分熔融，所得以鋁酸鈣為主要成分的鋁酸水泥熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為鋁酸鹽水泥。其最早于1865年后期在法國(guó)出現(xiàn)，主要由氧化鋁和石灰經(jīng)熔融后破碎制成鋁酸鈣水泥，19世紀(jì)末期英國(guó)首先發(fā)布了“石灰石-礬土”水泥的專利，1913年法國(guó)的拉法基公司首次進(jìn)行水泥的商業(yè)性生產(chǎn)，其生產(chǎn)方法為熔融法。國(guó)內(nèi)以石灰石和礬土為原料，由于礬土中二氧化硅和氧化鐵含量均低，因此，國(guó)內(nèi)一般采用燒結(jié)法在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行燒結(jié)生產(chǎn)。無(wú)論是熔融法還是燒結(jié)法，其主要礦相組成為鋁酸一鈣、二鋁酸一鈣、七鋁酸十二鈣、硅鋁酸二鈣和六鋁酸一鈣；還會(huì)有少量的硅酸二鈣及鈣鋁黃長(zhǎng)石等。鋁酸鹽水泥適用于軍事工程、緊急搶修工程、冬季施工以及要求較強(qiáng)的特殊工程；此外，鋁酸鹽水泥常作為鋼包澆注料的結(jié)合劑，而澆注料中會(huì)添加預(yù)先合成的鎂鋁尖晶石(Mg0.A1203)以提高鋼包澆注料的抗熱震性和抗侵蝕性，這是由于鎂鋁尖晶石具有熔點(diǎn)高(2135°C )，常溫、高溫強(qiáng)度高，熱膨脹系數(shù)低，導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)；但鎂鋁尖晶石的生產(chǎn)成本較高，限制了它的應(yīng)用，如果鋁酸鹽水泥本身就含有此種物相，相比傳統(tǒng)鋁酸鹽水泥性能將會(huì)有很大提高。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已有關(guān)于含鎂鋁尖晶石的鋁酸鹽水泥的相關(guān)研究，如《新型含鎂鋁尖晶石的鋁酸鹽水泥的研究》(西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版學(xué)報(bào)，2005年第3期)；以及《含鎂鋁尖晶石的鋁酸鹽水泥的制備與應(yīng)用》(參見(jiàn)耐火材料，2007年01期)。但是上述報(bào)道中均是以白云石和鎂砂為主要原料，且采用燒結(jié)法其成本投入較大。另外，我國(guó)攀枝花地區(qū)采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金的冶煉過(guò)程中，除獲得相應(yīng)目標(biāo)鐵合金外，還會(huì)產(chǎn)生大量的尾渣，從資源綜合利用的角度出發(fā)，利用廢棄物進(jìn)行鋁酸 鹽水泥的生產(chǎn)對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)方法，該方法以熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產(chǎn)生的鋁熔渣為原料，所得產(chǎn)品符合GB201-2000的要求，且所得鋁酸鹽水泥中含鎂鋁尖晶
O本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明提供了一種鋁酸鹽水泥的制備方法，具體為以石灰質(zhì)材料、鋁熔渣、含鋁材料為原料，通過(guò)熔融、冷卻制得熟料，熟料經(jīng)破碎并粉磨至比表面積大于300m2/kg即得鋁酸鹽水泥；其中，鋁熔渣、石灰質(zhì)材料、含鋁材料的重量配比為100 5 40 5 50;所述鋁熔渣為采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金過(guò)程中產(chǎn)生的渣。優(yōu)選的，上述鋁熔渣的成分滿足Al2O3 50 60wt%，Ca0 15 30wt%，SiO2 I 7wt%, MgO 3 10wt%, TiO2 含量低于 3wt%。優(yōu)選的，所述石灰質(zhì)材料為石灰石或活性石灰。所述含鋁材料為鋁礬土或鐵礬土。其中，鋁酸鹽水泥的比表面積通過(guò)BET方法測(cè)得。所述冷卻方式為緩冷、淬冷或水冷。優(yōu)選的，上述熔融在1300-1600°C下進(jìn)行。本發(fā)明還提供了熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產(chǎn)生的鋁熔渣在制備鋁酸鹽水泥中的用途。本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明利用熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產(chǎn)生的鋁熔廢渣來(lái)生產(chǎn)鋁酸鹽水泥，所得產(chǎn)品符合GB201-2000的要求，且所得鋁酸鹽水泥中含鎂鋁尖晶石。以熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產(chǎn)生的鋁熔廢渣為原料，從而實(shí)現(xiàn)鋁熔渣綜合資源化和無(wú)害化處理，具有良好的環(huán)保效應(yīng)，符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)政策。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種鋁酸鹽水泥的制備方法，具體為以石灰質(zhì)材料、鋁熔渣、含鋁材料為原料，熔融后冷卻制得熟料，熟料經(jīng)破碎并粉磨至比表面積大于300m2/kg即得鋁酸鹽水泥；其中，鋁熔渣、石灰質(zhì)材料、含鋁材料的重量配比為100 :5 40 :5 50 ;所述鋁熔渣為采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金過(guò)程中產(chǎn)生的渣；其中，鋁酸鹽水泥的比表面積通過(guò)BET方法測(cè)得。優(yōu)選的，上述鋁熔渣的成分滿足Al2O3 50 60wt%，Ca0 15 30wt%，SiO2 I 7wt%, MgO 3 10wt%, TiO2 含量低于 3wt%。優(yōu)選的，所述石灰質(zhì)材料為石灰石或活性石灰?；钚允乙采?，主要成分為CaO,由石灰石(CaCO3)煅燒成的。所述含鋁材料為鋁礬土或鐵礬土。鐵礬土，即含鐵高的耐火粘土和鋁土礦；其組成礦物和化學(xué)成分與耐火粘土、招土礦基本相同，惟Fe2O3含量一般大于10%。招帆土,一種富含鋁質(zhì)礦物的化學(xué)或生物化學(xué)巖，主要礦物成分為一水硬鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石，主要由鋁硅酸鹽類礦物受強(qiáng)熱化學(xué)風(fēng)化，帶出溶解的氧化鋁，搬運(yùn)到海湖盆地沉積而成。所述冷卻方式為緩冷、淬冷或水冷；優(yōu)選為緩冷。本發(fā)明中所述的緩冷為靜置緩慢冷卻，淬冷為壓縮空氣噴吹急冷，水冷為噴水冷卻。優(yōu)選的，上述熔融在1300_1600°C下進(jìn)行10_60min。為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例I熔融還原法制取硅鈦鐵合金過(guò)程中，產(chǎn)生鋁熔尾渣，以該鋁熔渣為原料(其主要成分為=Al2O3 58. 5%,CaO 30%、Mg0 7.6%，SiO2 4. 2%,TiO2 2. 1%)，向其中添加占鋁熔渣 5 20%的鋁礬土，5 10%活性石灰，于1500°C下熔融O. 5小時(shí)，靜置緩慢冷卻制得熟料，所得熟料再經(jīng)破碎研磨至比表面積大于300m2/kg即制得鋁酸鹽水泥；其理化性能如表I所示表I鋁酸鹽水泥理化性能
權(quán)利要求
1.鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，以鋁熔渣、石灰質(zhì)材料、含鋁材料為原料，通過(guò)熔融、冷卻制得熟料，熟料經(jīng)破碎并粉磨至比表面積大于300m2/kg即得鋁酸鹽水泥；其中，鋁熔渣、石灰質(zhì)材料、含鋁材料的重量配比為100 5 40 5 50 ;所述鋁熔渣為采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金過(guò)程中產(chǎn)生的尾渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，所述鋁熔渣的成分滿足A1203 50 60wt%，CaO 15 30wt%，SiO2 I 7wt%，MgO 3 10wt%，TiO2 含量低于3wt%0
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，所述石灰質(zhì)材料為石灰石或活性石灰。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，所述含鋁材料為鋁帆土或鐵帆土。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，所述冷卻方式為緩冷、淬冷或水冷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，所述冷卻方式為緩冷。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋁酸鹽水泥的制備方法，其特征在于，所述熔融溫度為1300-1600°C。
8.熔融還原法制取硅鈦鐵合金過(guò)程中產(chǎn)生的鋁熔渣在制備鋁酸鹽水泥中的用途。
全文摘要
本發(fā)明屬于水泥生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁酸鹽水泥的制備方法。鋁酸鹽水泥的制備方法，其以鋁熔渣、石灰質(zhì)材料、含鋁材料為原料，通過(guò)熔融、冷卻制得熟料，熟料經(jīng)破碎并粉磨至比表面積大于300m2/kg即得鋁酸鹽水泥；其中，鋁熔渣、石灰質(zhì)材料、含鋁材料的重量配比為100︰5～40︰5～50；所述鋁熔渣為采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金過(guò)程中產(chǎn)生的尾渣。本發(fā)明利用熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產(chǎn)生的鋁熔廢渣來(lái)生產(chǎn)鋁酸鹽水泥，所得產(chǎn)品符合GB201-2000的要求，且所得鋁酸鹽水泥中含鎂鋁尖晶石。以熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產(chǎn)生的鋁熔廢渣為原料生產(chǎn)鋁酸鹽水泥，從而實(shí)現(xiàn)鋁熔渣無(wú)害化處理，具有良好的環(huán)保效應(yīng)。
文檔編號(hào)C04B7/147GK102923976SQ20121048288
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者青光紅, 陳濤, 吳勝利, 袁兵, 卓勝, 鄭德明 申請(qǐng)人:攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司