[发明专利]粉煤灰提铝残渣水泥

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术，尤其涉及一种粉煤灰提铝残渣水泥。

背景技术

现有水泥制备技术中，水泥混合材一般采用粉煤灰、煤矸石、高炉矿渣等工业废渣，但是这些工业废渣制备的水泥混合材存在早期强度低，影响水泥物理性能指标等缺点。且在我国一些工业化欠发达的地方，这类工业废渣较为稀少，因此这些地方水泥混合材的生产因为缺少合适的原材料而难以为继。

另一方面，随着我国铝土矿资源的日益短缺，利用粉煤灰、煤矸石等工业固体废弃物提取氧化铝越来越受到人们的重视。例如，鄂尔多斯盆地晚古生代煤层及夹矸中富含一水软铝石和高岭石等矿物，燃烧后所产生的粉煤灰中氧化铝含量高达50％左右，与中等品位铝土矿中氧化铝含量相当，是一种非常宝贵的氧化铝生产原料。据统计，内蒙古中西部地区高铝粉煤灰的潜在储量高达150亿吨。随着我国铝土矿资源日益短缺，从包括高铝粉煤灰在内的其它含铝资源中提取氧化铝越来越引起人们的关注。因此综合开发利用这些高铝粉煤灰资源中的铝硅元素，不仅可以保障我国铝工业的战略安全，还有利于当地的环境保护和发展具有重要战略意义的循环经济产业。

粉煤灰提取氧化铝较为成熟的制备方法是碱法，而碱法又分为石灰石烧结法和碱石灰烧结法，相比石灰石烧结法而言，碱石灰烧结法物料流量及能耗物耗更低，比前更适合于工业化推广。尽管如此，该方法每吨氧化铝也将产生2～2.5吨含碱量很高的提铝残渣，如果如此大量含碱量很高的提铝残渣不能加以利用，不仅占用大量土地，而且对环境产生二次污染，同时影响到粉煤灰提取氧化铝生产的经济效益。以粉煤灰碱石灰烧结法提铝残渣作为原料生产水泥混合材的研究还未见报道。

发明内容

本发明提供一种粉煤灰提铝残渣水泥，用以解决现有技术中的缺陷，实现原料简单易得；工艺方法科学合理，设备投入小；水泥理化性能佳，早期强度高，且强度涨幅较稳定没有太大波动。

本发明提供的一种粉煤灰提铝残渣水泥，由包含如下重量配比的原料制备而成：

粉煤灰提铝残渣                  10～50份；

熟料                            90～50份；

石膏                            1～5份。

进一步地，粉煤灰提铝残渣水泥由包含如下优选重量配比的原料制备而成：

粉煤灰提铝残渣                      25-45份；

熟料                                90～50份；

石膏                                1～5份。

进一步地，所述粉煤灰提铝残渣为粉煤灰碱石灰烧结法提取氧化铝后得到的硅钙渣经脱碱工序处理而成。

进一步地，所述脱碱工序步骤如下：(1)将提铝残渣加水搅拌制得提铝残渣浆液；(2)在搅拌的情况下，缓慢的向提铝残渣浆液中加入电石渣，进行脱碱反应；(3)将脱碱反应后的提铝残渣浆液过滤、洗涤。粉煤灰提铝残渣碱含量在0.6％以下，从理化性能来看在水泥建材行业具有较好的应用前景。

进一步地，所述粉煤灰提铝残渣包含如下质量百分比的组分：CaO：50～58％，SiO₂：22～26％，Al₂O₃：2～6％，MgO：1～3％，Na₂O+0.66K₂O＜0.6％，含水率＜30％。Na₂O+0.66K₂O是水泥行业对水泥熟料或熟料原料中碱金属氧化物含量控制的一个标准计算公式，也就是硅钙渣中Na₂O的含量再加0.66倍的K₂O的含量之和必须要低于某一限定值。K₂O含量前面乘0.66是将原料中K₂O的质量含量按Na₂O与K₂O分子量之比进行折换，水泥原料或熟料中单位质量K₂O的危害小于Na₂O。该类残渣主要物相为硅酸二钙(2CaO·SiO₂)，其含量＞70％。