一種將燒結(jié)干法脫硫灰用作水泥緩凝劑制成的水泥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種將燒結(jié)干法脫硫灰用作水泥緩凝劑制成的水泥，其原料由下述質(zhì)量百分比的組分組成：燒結(jié)干法脫硫灰1-5%，脫硫石膏0～5%，水渣5～10%，粉煤灰0～5%，水泥熟料81～91%。本發(fā)明以2～4wt%燒結(jié)干法脫硫灰單摻或和脫硫石膏復(fù)摻作水泥調(diào)凝劑，其緩凝效果好，且對生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的含硫酸鹽物質(zhì)的脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行充分回收再利用，配制的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥各項性能指標(biāo)均符合GB/175《通用硅酸鹽水泥》的要求。
【專利說明】-種將燒結(jié)干法脫硫灰用作水泥緩凝劑制成的水泥及其制 備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水泥建材和固廢綜合利用領(lǐng)域，具體的說是涉及一種將燒結(jié)干法脫硫 灰用作水泥緩凝劑制成的水泥，及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鐵行業(yè)是僅次于電力行業(yè)的第二大二氧化硫排放行業(yè)，其中燒結(jié)工序中產(chǎn)生的 二氧化硫又占全行業(yè)二氧化硫排放總量的90%。為完成國家"十二五"節(jié)能減排的目標(biāo)，鋼 鐵行業(yè)在"十二五"末將全面實(shí)施燒結(jié)煙氣脫硫。隨著燒結(jié)煙氣脫硫的加快推進(jìn)，燒結(jié)脫硫 副產(chǎn)物的發(fā)生量迅速增加，特別是干法脫硫產(chǎn)生的脫硫灰副產(chǎn)物一干法脫硫灰含有大量的 亞硫酸巧不穩(wěn)定相和成分復(fù)雜的含鐵粉塵，由于缺乏利用技術(shù)面臨著處置利用的難題。
[0003] 在歐美國家，針對電廠煙氣干法脫硫灰的處理利用已開展多年的研究，擁有比較 成熟的技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗，但主要用于礦井回填、±地復(fù)呈、道路路基建設(shè)等方面。而針對燒 結(jié)干法脫硫灰的處置利用少見報道。
[0004] 在國內(nèi)，無論是電廠煙氣干法脫硫灰還是燒結(jié)干法脫硫灰，其處置利用研究工作 則還剛起步，燒結(jié)干法脫硫灰基本上采取填埋或堆置方式處理。為了避免在解決大氣S化污 染的同時因脫硫副產(chǎn)物得不到及時有效處置利用而引發(fā)新的二次污染，迫切需要研究開發(fā) 燒結(jié)干法脫硫灰的利用技術(shù)途徑。
[0005] 在干法脫硫灰應(yīng)用于水泥緩凝劑方面，國內(nèi)外學(xué)者主要針對電廠干法脫硫灰的研 究較多，但由于脫硫灰中主要含硫礦物是亞硫酸巧而不是硫酸巧，研究結(jié)果不相一致，電廠 干法脫硫灰能否用于水泥緩凝劑尚無定論。而涉及燒結(jié)干法脫硫灰用于水泥緩凝劑的研究 和相關(guān)專利甚少，經(jīng)檢索只有武漢安全環(huán)保研究院有限公司《一種將脫硫灰改性用作水泥 緩凝劑的方法》（201010509838. 5)發(fā)明專利與燒結(jié)干法脫硫灰用于水泥緩凝劑有關(guān)，但此 方法需要將燒結(jié)干法脫硫灰經(jīng)450?70(TC高溫氧化處理后用于水泥緩凝劑，其處理成本 高，難W實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明利用干法燒結(jié)脫硫工藝所產(chǎn)生的燒結(jié)干法脫硫灰用于水泥緩凝材料，無需 進(jìn)行高溫鍛燒加工處理，生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低，緩凝效果好，產(chǎn)品性能滿足GB/175《通 用娃酸鹽水泥》中娃酸鹽水泥和普通娃酸鹽水泥的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種將目前 無法工業(yè)規(guī)?；玫臒Y(jié)干法脫硫灰應(yīng)用于水泥緩凝劑來制得的水泥。通過采用本發(fā)明 技術(shù)實(shí)現(xiàn)燒結(jié)干法脫硫灰資源化、產(chǎn)業(yè)化的綜合利用，消除固廢的污染，取得較好的環(huán)境效 益；同時，由于減少了固廢的處置量，將固廢作為一種生產(chǎn)資源加W利用，也能取得較好的 經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種將燒結(jié)干法脫硫灰用作水泥緩凝劑制成的水泥，其原料由下述質(zhì)量百分比的 組分組成：燒結(jié)干法脫硫灰1?5%，脫硫石膏0?5%，水渣5?10%，粉煤灰0?5%，水泥熟 料 81 ?91〇/〇。
[0009] 優(yōu)選的，所述將燒結(jié)脫硫灰用作水泥緩凝劑制成的水泥，其原料由下述質(zhì)量百分 比的組分組成：燒結(jié)脫硫灰2-4%，脫硫石膏2?4%，水渣5?10%，粉煤灰3?5%，水泥熟料 81 ?85〇/〇。
[0010] 所述水泥的比表面積> 350mVkg。
[0011] 在本發(fā)明中，
[0012] 所述的燒結(jié)干法脫硫灰為鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序煙氣W石灰或消石灰為脫硫劑的干 法脫硫工藝產(chǎn)生的含硫酸鹽物質(zhì)的脫硫副產(chǎn)物，其中亞硫酸巧含量為35%-65%，碳酸巧含量 為25%-55% ;比表面積不低于350mVkg，含水量低于1〇/〇。
[0013] 所述的水泥熟料為符合GB/T21372《娃酸鹽水泥熟料》要求。
[0014] 所述的水渣為高爐煉鐵生產(chǎn)所產(chǎn)生的固體廢棄物，其性能指標(biāo)符合GB/T203《用于 水泥中的高爐?；V渣》要求，質(zhì)量系數(shù)> 1. 6。
[0015] 所述的粉煤灰符合GB/T1596《用于水泥和混凝±中的粉煤灰》要求。
[0016] 所述的脫硫石膏為電廠煙氣濕法脫硫工藝產(chǎn)生的脫硫副產(chǎn)物，其主要成分是二水 硫酸巧（CaS〇4 ? 2&0)，含量為85?95〇/〇。
[0017] 本發(fā)明還提供了所述水泥的制備方法，其步驟為；按配比稱取各原料混合，烘干、 粉磨制成比表面積350mVkg W上的水泥。
[0018] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0019] W 2?4wt%干法燒結(jié)干法脫硫灰單慘或和脫硫石膏復(fù)慘作水泥調(diào)凝劑，其緩凝效 果好，且對生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的含硫酸鹽物質(zhì)的脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行充分回收再利用，配制的娃 酸鹽水泥和普通娃酸鹽水泥各項性能指標(biāo)均符合GB/175《通用娃酸鹽水泥》的要求。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[00川 實(shí)施例1
[0022] 燒結(jié)干法脫硫灰2wt% ;
[002引 脫硫石膏2wt% ;
[0024]水渣 5wt〇/〇 ;
[00幼 水泥熟料91wt0/0。
[0026] 按配比稱取各原料，常溫混合，80-12(TC烘干、粉磨制成比表面積> 350mVkg的娃 酸鹽水泥，分別依據(jù)GB/T1346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》、 GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法)》進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定 性、3t28d強(qiáng)度試驗，測試結(jié)果見表1。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 燒結(jié)干法脫硫灰4wt% ;
[0029] 水渣 5wt〇/〇 ;
[0030] 水泥熟料 91wt〇/〇。
[0031] 按實(shí)施例1的制備方法制成比表面積> 350mVkg的娃酸鹽水泥，分別依據(jù)GB/ T1346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》、GB/T17671-1999《水泥膠 砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法)》進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性、3t28d強(qiáng)度試驗，測試 結(jié)果見表1。
[00礎(chǔ) 實(shí)施例3
[0033] 燒結(jié)干法脫硫灰2wt〇/〇 ;
[0034] 脫硫石膏2wt% ;
[00；35]水渣 10wt〇/〇 ;
[0036] 粉煤灰 5wt〇/〇 ;
[0037] 水泥熟料 81wt〇/〇。
[0038] 按實(shí)施例1的制備方法制成比表面積> 350mVkg的普通娃酸鹽水泥，分別依據(jù) GB/T1346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》、GB/T17671-1999《水 泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法)》進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性、3t28d強(qiáng)度試驗， 測試結(jié)果見表1。
[00測 實(shí)施例4
[0040] 燒結(jié)干法脫硫灰4wt% ;
[0041] 水渣 10wt〇/〇;
[004引粉煤灰5wt% ;
[0043] 水泥熟料 8lwt〇/〇。
[0044] 按實(shí)施例1的制備方法制成比表面積> 350mVkg的普通娃酸鹽水泥，分別依據(jù) GB/T1346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》、GB/T17671-1999《水 泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法)》進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性、3t28d強(qiáng)度試驗， 測試結(jié)果見表1。
[004引 對比例1
[004引 水泥熟料91wt0/0;
[0047]水渣 5〇/〇 ;
[004引 脫硫石膏4%。
[0049] 按實(shí)施例1的制備方法制成比表面積> 350mVkg的娃酸鹽水泥，分別依據(jù)GB/ T1346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》、GB/T17671-1999《水泥膠 砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法)》進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性、3t28d強(qiáng)度試驗，測試 結(jié)果見表1。
[0050] 對比例2
[005。 脫硫石膏4wt%;
[0052]水渣 10wt〇/〇 ;
[00閲 粉煤灰5%
[0054]水泥熟料 81wt〇/〇。
[00巧]按實(shí)施例1的制備方法制成比表面積> 350mVkg的普通娃酸鹽水泥，分別依據(jù) GB/T1346-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》、GB/T17671-1999《水 泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法)》進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性、3t28d強(qiáng)度試驗， 測試結(jié)果見表1。
[0056] 表1實(shí)施例1-4和對比例1-2制成的水泥的測試結(jié)果
[0057]

【權(quán)利要求】
1. 一種將燒結(jié)干法脫硫灰用作水泥緩凝劑制成的水泥，其特征在于：其原料由下述質(zhì) 量百分比的組分組成：燒結(jié)干法脫硫灰1?5%，脫硫石膏0?5%，水渣5?10%，粉煤灰0? 5%，水泥熟料81?91%。
2. 如權(quán)利要求1所述的水泥，其特征在于：所述水泥的比表面積> 350m2/kg。
3. 如權(quán)利要求1所述的水泥，其特征在于：所述燒結(jié)干法脫硫灰中亞硫酸鈣含量為 35%-65%，碳酸鈣含量為25%-55% ;比表面積不低于350m2/kg，含水量低于1%。
4. 權(quán)利要求1-3中任一項所述水泥的制備方法，其步驟為：按配比稱取各原料混合，烘 干、粉磨制成比表面積350m2/kg以上的水泥。
【文檔編號】C04B103/22GK104513037SQ201310461029
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】徐兵, 陳健, 顧文飛, 康明, 劉劍平, 周維, 陳忠平, 唐歐靖, 李紅紅 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 上海寶田新型建材有限公司