專利名稱：磷渣鋼渣白水泥及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水泥新品種，更確切地說它是利用黃磷生產(chǎn)中排出的廢渣-磷渣及電爐煉鋼排出的廢渣-電爐還原鋼渣，制備磷渣鋼渣白水泥的方法。
磷渣是電爐法制黃磷所排出并水淬成顆粒狀的廢渣。每制取一噸黃磷將產(chǎn)生8～10噸磷渣。隨著世界元素磷產(chǎn)量的增加，磷渣的排放量也在增加，目前已達兩千萬噸左右。就我國而言，僅浙江、云南的排放量就達幾十萬噸。因此，它的處理和利用已引起人們的關注。
蘇聯(lián)于1974年就將磷渣納入粒化高爐礦渣標準(ΓOCT3476-74)。我國于1986年也頒布了《用于水泥中的粒化電爐磷渣》的國家標準(GB 6645-86)，從而確認了磷渣是一種活性混合材。另外，蘇聯(lián)、西德等國將磷渣作為混凝土的膠結料的組成之一，申報了專利。在本發(fā)明提出以前，國內(nèi)外也有人利用磷渣外觀呈灰白色這一特點研制磷渣白水泥。在磷渣中加入一定量的石膏、石灰、堿或白水泥熟料，但早期強度低。從而使磷渣白水泥的研究工作集中在尋求解決水泥的早期強度上。
電爐還原鋼渣(以下簡稱鋼渣)是電弧爐煉鋼還原期排出的熔渣。熔渣在自然冷卻過程中粉化成白色粉渣。利用鋼渣與水泥熟料相近的化學成份和礦物組成的特點，人們生產(chǎn)出鋼渣白水泥。但鋼渣白水泥具有凝結塊、壓蒸安定性不良、后期強度倒縮等缺點，致使鋼渣利用率不高。
本發(fā)明就在于將上述磷渣和鋼渣巧妙地結合起來，利用各自的特點，制備出一種凝結正常，早期強度高，后期強度不倒縮，壓蒸安定性合格的無熟料白水泥。
本發(fā)明采用磷渣、鋼渣及煅燒石膏三種物質(zhì)作為無熟料磷渣鋼渣白水泥的組成部分磷渣30～41%(重量)、鋼渣40～50%(重量)、煅燒石膏19～23%(重量)。在這三種物質(zhì)中，鋼渣屬中高堿度渣，它作為組成的一部分，不僅具有快凝快硬、提高早期強度的特點，還提高了水泥水化時的堿度，促進磷渣潛在活性的發(fā)揮，使得磷渣玻璃體物質(zhì)中的活性氧化硅、活性氧化鋁等成份生成水化硅酸鈣凝膠、鈣礬石及水化鋁酸鈣，從而組成硬化磷渣鋼渣水泥石的主體。而磷渣水化緩慢的特點又使得水泥的后期強度不斷增長。另外，磷渣中的活性氧化硅與鋼渣中的游離氧化鎂生成水化硅酸鎂膠體，使得磷渣鋼渣白水泥的壓蒸安定性合格。再者，煅燒石膏在無熟料磷渣鋼渣白水泥的水化硬化過程中，不僅起硫酸鹽激發(fā)劑的作用，而且直接參與發(fā)揮強度、提高白度的作用。
本發(fā)明的磷渣鋼渣白水泥的制備方法包括以下步驟1.將磷渣30～41%(重量)、鋼渣40～50%(重量)及煅燒石膏19～23%(重量)混合;
2.將步驟1中所得的混合料粉磨成細度不小于4000cm2/g，并測定其中的三氧化硫含量，三氧化硫含量控制在10～13%之間。
本發(fā)明具有以下特點1.利用了大量的工業(yè)廢渣，不需用昂貴的白水泥熟料，生產(chǎn)工藝簡單，節(jié)約能源，成本低廉，易于推廣。
2.磷渣鋼渣白水泥凝結正常，早期強度高，后期強度不斷增長。從附錄的表1可以看出，其3天7天的強度達到了425＃白色硅酸鹽水泥指標，28天均滿足325＃白色硅酸鹽水泥指標。說明按本發(fā)明所述方式制備的白水泥完全滿足(GB 2015-80)中325＃白色硅酸鹽水泥的強度標準。其白度、凝結時間、安定性也均滿足(GB 2015-80)的標準。
3.本發(fā)明所制備的磷渣鋼渣白水泥中加入了多量的煅燒石膏，從而使得水泥中的三氧化硫含量在10-13%之間，超過了一般硅酸鹽水泥標準中規(guī)定的范圍，但其水浸安定性均合格。這是因為磷渣中含有活性氧化鋁，鋼渣中含有鋁酸鹽礦物，從而使其屬于硫酸鹽類型。在水化過程中，鋁酸鹽礦物首先水化，與較多的石膏作用生成鈣礬石，而無多余的石膏在硬化后繼續(xù)反應造成水浸安定性不良。
本發(fā)明所制備的磷渣鋼渣白水泥的使用性能不低于白色硅酸鹽水泥，可廣泛應用于工業(yè)、民用建筑工程的裝飾上。在磷渣鋼渣白水泥中加入適量的耐堿性顏料，可制備磷渣鋼渣彩色水泥，還適用于作各種薄型彩色裝飾磚，用于外墻和地面裝飾。
磷渣鋼渣白水泥的物理性能表1
磷渣鋼渣白水泥 表2
注表1、表2內(nèi)的磷渣包括溫州、石家莊、北京等地的磷渣。
表1、表2內(nèi)的鋼渣包括北京、杭州、本溪、石家莊等地的鋼渣。
權利要求
1.一種磷渣白水泥，由磷渣及煅燒石膏所組成，其特征在于摻加了鋼渣和不需熟料。
2.按照權利要求1所述，磷渣鋼渣白水泥按重量配比是磷渣30～41%，鋼渣40～50%，煅燒石膏19～23%。
3.按照權利要求1及2所述的磷渣鋼渣白水泥，其特征在于所說的制備方法包括將磷渣、鋼渣及煅燒石膏按一定比例混合且粉磨成細度不小4000cm2/g，并測定其中的三氧化硫含量，三氧化硫含量控制在10～13%之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥新品種，更確切地說涉及一種磷渣鋼渣白水泥及其制備方法。本發(fā)明采用磷渣、鋼渣及煅燒石膏作為無熟料磷渣鋼渣白水泥的組成部分。將磷渣、鋼渣及煅燒石膏按一定比例混合且粉磨至細度不小于4000cm
文檔編號C04B7/147GK1055530SQ90101739
公開日1991年10月23日 申請日期1990年4月5日 優(yōu)先權日1990年4月5日
發(fā)明者成先紅, 汪靖, 祝大榮, 王紀曾 申請人:北京礦冶研究總院