專(zhuān)利名稱(chēng)：火山灰質(zhì)磷石膏水泥工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬少熟料水泥工藝技術(shù)。
目前，國(guó)內(nèi)外利用磷石膏為主要原料生產(chǎn)建筑材料，主要是通過(guò)酸(水)洗、烘干、煅燒等工藝方法完成。英法等多數(shù)國(guó)家采用水洗，懸浮窯煅燒工藝，由燃燒爐供熱預(yù)熱和煅燒，同時(shí)配有收塵設(shè)備，每噸建筑石膏耗燃油達(dá)50kg，電力達(dá)50度。(吳佩芝編著《濕法磷酸》1991年化工出版社P356)，前蘇聯(lián)生產(chǎn)硬石膏水泥，用立窯煅燒天然＝水石膏、熱耗達(dá)550大卡/kg(《石膏膠凝材料制品》〈蘇〉伏爾任斯基著、呂昌高澤，80年建工出版社P54)，如立窯煅燒磷石膏，由于料球塑性差、強(qiáng)度低、消耗更大。國(guó)內(nèi)采用回轉(zhuǎn)窯對(duì)磷石膏烘干、煅燒，熱耗達(dá)830大卡/kg石膏，粉塵揚(yáng)飛損失嚴(yán)重，窯頭飛灰達(dá)產(chǎn)品的7%，煙囪飛灰達(dá)11%。(《水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，P50)?？傊昧资酁橹饕?，用現(xiàn)有技術(shù)方法，外燃燒料狀磷石膏，用其或其他化學(xué)石膏生產(chǎn)水泥，熱耗高、消耗大、經(jīng)濟(jì)效益差。英、美等天然石膏資源豐富的國(guó)家認(rèn)為用磷石膏作原料生產(chǎn)建筑材料商業(yè)價(jià)值小，大都棄之不用。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種大量綜合利用工業(yè)廢渣磷石膏，生產(chǎn)早期和后期強(qiáng)度都高的磷石膏水泥的新工藝方法。
本發(fā)明方法的特征是以磷石膏為主要原料，按新配比計(jì)量配料、摻加低熱值燃料、磷石膏中和加熱處理、濕法成型，余熱脫水，塊體內(nèi)燃煅燒，按新配比計(jì)量摻加火山灰質(zhì)材料、活性料、外加劑、獲取早，后期強(qiáng)度都高的磷石膏水泥。具體工藝過(guò)程是將磷石膏、石灰等配料和煤矸石粉(或石煤粉)，按配比計(jì)量配料，攪拌，用磚機(jī)成型為空心磚坯，其孔洞率為15-20%，孔徑φ10mm，送入帶烘干室的磚窯(輪窯或隧道窯)碼窯，碼窯方式采用一直一斜，并有占磚坯總量5-10%的無(wú)內(nèi)摻燃料的磚坯碼在窯斷面中部，利用窯的余熱干燥脫水，干燥脫水溫度170℃-190℃，達(dá)半水石膏性能要求入窯焙燒，焙燒溫度為650℃-750℃，經(jīng)保溫急冷后，按配比計(jì)量配料，摻加火山灰質(zhì)材料15-25%，普通水泥10-25%，礦渣10-25%等活性料和外加劑。由于火山灰質(zhì)料等礦物料的摻加，能吸收硅酸鹽水泥水化，水解出的過(guò)量Ca(OH)2，防止C4A·aq水化物的出現(xiàn)，為有益礦物鈣礬石(C4A·CaSO431H2O)的生成、發(fā)育提供適宜堿度條件。最后粉磨，貯存包裝。
本發(fā)明方法原料技術(shù)條件如下
(4)粉煤灰干排灰符合GB2847-79品質(zhì)(5)石灰(消石灰)Ca(OH)2含量＞60%，水分＜30%(6)活性參料A、火山灰質(zhì)混合料符合GB2847-81品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
B、?；郀t礦渣符合GB203-78品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
C、白色高爐礦渣符合GB203-78品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)e2O3＜0.8%。
D、白色電爐還原渣參照GB203-78品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)e2O3＜0.8%。
E、普通硅酸鹽水泥符合GB175-77，425＃水泥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
F、白色硅酸鹽水泥符合GB2015-80二級(jí)水泥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
(7)顏料經(jīng)特殊表面處理的無(wú)機(jī)顏料。
(8)外加劑據(jù)產(chǎn)品用途要求選用調(diào)，減水、早強(qiáng)、防銹等復(fù)合外加劑。
本發(fā)明方法工藝參數(shù)(1)成型水分15%-18%，視磚機(jī)性能盡可能靠下限。
(2)燃料配比按磚坯干基重量熱耗200±20大卡/千克計(jì)算。
(3)磚坯孔洞率15-20%、φ10mm孔。
(4)磚坯尺寸240×115×115mm(5)磚坯入窯水份＜10%。
(6)碼窯形式強(qiáng)調(diào)確保牢固、減少阻力，一直一斜放置，無(wú)內(nèi)摻燃料磚坯碼在窯斷面中部，占磚坯總量5-15%。
(7)干燥脫水溫度170-190℃，達(dá)半水石膏性能要求。
(8)磚窯(輪窯、隧道窯)焙燒溫度650-750℃，符合硬石膏要求。
(9)保溫冷卻要求急冷、保溫冷卻段控制1-2個(gè)窯室。
(10)中和堿度磷石膏摻石灰中和，PH值控制7-8。
(11)活性摻料入磨水分＜6%。
(12)出磨水泥細(xì)度0.08mm篩篩余＜4%，比表面積≥6000cm2/g(13)入磨物料粒度＜2cm。
(14)出磨建筑石膏粉細(xì)度0.2mm篩篩余＜10%。
(15)水泥堿度和SO311＜PH＜12、Cao＜0.7g/升 SO310～20%本發(fā)明方法配合比范圍(干基%)
附圖
為本發(fā)明兩個(gè)實(shí)施例的流程圖
本發(fā)明方法除克服現(xiàn)有生產(chǎn)建筑石膏和少熟料水泥工藝方法中存在的缺點(diǎn)外，由于采用新配合比，提高了堿性礦物料和磷石膏的摻加量，既用水泥又用礦渣，不僅解決了磷石膏代替天然石膏生產(chǎn)少熟水泥的經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵問(wèn)題，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益，而且早強(qiáng)礦物(C3S、C3A、鈣礬石、C4AF等)和后強(qiáng)礦物(C2S、CSH等)含量多，解決了少熟料水泥質(zhì)量技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題，生產(chǎn)出期強(qiáng)度像礦渣水泥和火山灰水泥相近的325＃和425＃水泥，3天強(qiáng)度可達(dá)28天強(qiáng)度的40%。用于取代粘土磚的新型墻體材料生產(chǎn)，大量處理工業(yè)廢渣，綜合效益顯著，一套年產(chǎn)五千萬(wàn)塊磚廠配備相應(yīng)的粉磨設(shè)備，可處理近10萬(wàn)噸磷石膏、生產(chǎn)磷石膏水泥10萬(wàn)噸，建筑石膏粉1萬(wàn)噸和彩色水泥1萬(wàn)噸，這些水泥可生產(chǎn)50萬(wàn)M3的墻體材料(相當(dāng)于3億塊粘土標(biāo)準(zhǔn)磚)，按此規(guī)模計(jì)算，每年可取得處理近30萬(wàn)噸工業(yè)礦渣，節(jié)約3萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)約新建投資近1千萬(wàn)元，節(jié)約農(nóng)田200畝以上，獲利稅約400萬(wàn)元的效益。
權(quán)利要求
1.一種火山灰質(zhì)磷石膏水泥的工藝方法，其特征在于原材料中摻加低熱值燃料，磷石膏中和加熱處理，濕法成型為生料坯，余熱烘干，內(nèi)燃?jí)K體焙燒，摻加火山灰質(zhì)材料、外加劑，比石膏礦渣水泥常規(guī)量多的普通水泥，堿性礦渣和磷石膏，共同粉磨制成少熟料水泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于將磷石膏，消石灰，低熱值燃料攪拌，濕法成型為空心磚狀生料坯，再利用磚窯余熱烘干，烘干溫度為170-190℃，脫水成半水石膏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2的工藝方法，其特征在于烘干后的磷石膏生料坯，利用磚窯內(nèi)燃焙燒，磚窯焙燒溫度650℃-750℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于水泥的新配合比，比石膏礦渣水泥多摻了火山灰質(zhì)材料普通水泥、磷石膏，火山灰質(zhì)材料為15-25%，普通水泥為10-25%，磷石膏為25-50%，比無(wú)水石膏水泥多摻加了普通水泥和礦渣，普遍水泥為10-25%，礦渣為10-25%。
全文摘要
“火山灰質(zhì)磷石膏水泥工藝方法”屬少熟料水泥工藝技術(shù)。此法采用原料新配比，濕法成型、余熱脫水，磚窯塊體內(nèi)燃焙燒，采用摻加火山灰質(zhì)材料，堿性礦物，消石灰，外加劑的新配比，提高了堿性料和磷石膏的摻量，促進(jìn)了產(chǎn)品強(qiáng)度的增長(zhǎng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)處理磷石膏生產(chǎn)水泥費(fèi)用高，強(qiáng)度低，難以推廣應(yīng)用的技術(shù)難題。此法可用于生產(chǎn)建筑石膏粉、磷石膏水泥(含彩色水泥)；用于天然石膏生產(chǎn)該類(lèi)水泥；適于磚瓦廠轉(zhuǎn)產(chǎn)新型墻體材料的技術(shù)改造和綜合利用磷石膏(或其他化學(xué)石膏)的新建工程。
文檔編號(hào)C04B7/14GK1080623SQ92107830
公開(kāi)日1994年1月12日 申請(qǐng)日期1992年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月24日
發(fā)明者王育強(qiáng) 申請(qǐng)人:王育強(qiáng)